本申請?zhí)峁┝艘环N處理含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)的方法，包括以下步驟：(1)將所述含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)與酸接觸進行一級浸出反應，得到一級浸出液和一級浸出固體；(2)將所述一級浸出液與氧化劑接觸進行一級析出反應，得到一級析出固體和一級析出液，所述一級析出固體為含有磷酸鐵的固體，所述一級析出液為含有鋰離子的溶液。本申請的方法能夠?qū)⒘姿徼F鋰電池正極廢料合理地分解成有用的不溶固體、電池級磷酸鐵和含鋰溶液，可以對磷酸鐵鋰正極材料進行最大程度的回收，獲得三種有效的產(chǎn)品。獲得三種有效的產(chǎn)品。獲得三種有效的產(chǎn)品。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種處理含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)的方法及設備
[0001]本專利技術(shù)涉及磷酸鐵鋰電池正極材料的回收
，尤其涉及一種處理含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)的方法和用來實現(xiàn)該方法的設備。
技術(shù)介紹
[0002]磷酸鐵鋰電池材料已經(jīng)廣泛應用于各個領(lǐng)域，并且汽車動力電池等。磷酸鐵鋰電池的市場容量巨大，目前已投放到市場的磷酸鐵鋰電池已開始進入回收期，磷酸鐵鋰電池回收過程中產(chǎn)生量最大、價值最高的就是磷酸鐵鋰正極料，同時在磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)過程中也會產(chǎn)生報廢的磷酸鐵鋰正極片和正極粉，這些回收材料統(tǒng)稱為磷酸鐵鋰電池回收正極材料，數(shù)量巨大。目前市場上對這些磷酸鐵鋰電池回收正極材料的處理僅停留在回收鋰金屬的層面上，效率極低(按重量計回收部分小于5％)，同時產(chǎn)生大量固體渣難于利用。具體而言，磷酸鐵鋰材料中含有大量的碳粉、磷酸根、鐵和鋰，但是通常的回收方法僅僅回收了占其中3
?
5wt％的鋰元素，產(chǎn)生大量的含有碳粉、磷酸根、和鐵元素的混合廢料，難以重新利用。另外磷酸鐵鋰廢料還產(chǎn)生于生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池的過程中，例如磷酸鐵鋰正極粉廢料和磷酸鐵鋰正極片廢料。
[0003]如果能將磷酸鐵鋰廢料中的鋰、磷、鐵等進行有效回收利用，不僅能夠回收占廢料比例很低的鋰資源，還能同時回收占比很大的鐵和磷等資源，能夠改善環(huán)境，同時創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]本申請涉及一種處理含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)的方法和用來實現(xiàn)該方法的設備，該專利技術(shù)能夠較好地解決
技術(shù)介紹
中提及的至少一個問題。
[0005]實施方式1、一種處理含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)的方法，包括以下步驟：
[0006](1)將所述含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)與酸接觸進行一級浸出反應，得到一級浸出液和一級浸出固體；
[0007](2)將所述一級浸出液與氧化劑接觸進行一級析出反應，得到一級析出固體和一級析出液，所述一級析出固體為含有磷酸鐵的固體，所述一級析出液為含有鋰離子的溶液。
[0008]實施方式2、根據(jù)實施方式1所述的方法，還包括：
[0009]采用第一洗液對所述一級浸出固體進行多級逆流浸出處理，得到逆流浸出液和逆流浸出固體，將所述逆流浸出液返回至所述一級浸出反應中。
[0010]實施方式3、根據(jù)實施方式1所述的方法，還包括：
[0011]采用第二洗液對所述一級析出固體進行多級逆流析出處理，得到逆流析出液和逆流析出固體，將所述逆流析出液返回至所述一級析出反應中。
[0012]實施方式4、根據(jù)實施方式1所述的方法，還包括：
[0013]使所述一級析出液與堿接觸，得到固體雜質(zhì)和沉鋰溶液。
[0014]實施方式5、根據(jù)實施方式4所述的方法，還包括：
[0015]將所述沉鋰溶液與純堿接觸，得到碳酸鋰沉淀和含鋰尾液。
[0016]實施方式6、根據(jù)實施方式2所述的方法，還包括：
[0017]在所述多級逆流浸出處理中，添加酸。
[0018]實施方式7、根據(jù)實施方式3所述的方法，還包括：
[0019]在所述多級逆流析出處理中，添加氧化劑。
[0020]實施方式8、根據(jù)實施方式1所述的方法，其中所述含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)包含選自以下的至少一種：磷酸鐵鋰正極粉廢料、磷酸鐵鋰正極片廢料、磷酸鐵鋰電池正極廢料。
[0021]實施方式9、根據(jù)實施方式1所述的方法，其中，所述一級浸出反應的反應時間為1～3小時，所述一級析出反應的反應時間為1～3小時。
[0022]實施方式10、根據(jù)實施方式2所述的方法，其中，所述多級逆流浸出處理中的每一級的反應時間為0～1小時。
[0023]實施方式11、根據(jù)實施方式3所述的方法，其中，所述多級逆流析出處理中的每一級的反應時間為0～1小時。
[0024]實施方式12、根據(jù)實施方式1所述的方法，其中，所述酸為硫酸或鹽酸，所述酸中可反應的氫離子與所述含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)中鋰的摩爾比為(1～1.5):1。
[0025]實施方式13、根據(jù)實施方式1所述的方法，其中，所述氧化劑為雙氧水，雙氧水和反應溶液中鋰離子的摩爾比為(0.5～0.75):1。
[0026]實施方式14、根據(jù)實施方式1所述的方法，其中，所述一級浸出反應所處的pH值為0至2，所述一級析出反應所處的pH值為0至3。
[0027]實施方式15、根據(jù)實施方式4所述的方法，其中，“使所述一級析出液與堿接觸”包括使所述一級析出液與氫氧化鈉在pH值大于10的條件下接觸，和添加碳酸鈉，所述碳酸鈉的量為所述一級析出液中鈣離子摩爾數(shù)的1～2倍。
[0028]實施方式16、根據(jù)實施方式5所述的方法，其中，“將所述沉鋰溶液與純堿接觸”步驟中使用的碳酸鈉的量與沉鋰溶液中鋰離子的摩爾比為(0.5～0.55)：1。
[0029]實施方式17、根據(jù)實施方式5所述的方法，其中，“將所述沉鋰溶液與純堿接觸”步驟在55～95攝氏度的溫度進行1～4小時。
[0030]實施方式18、根據(jù)實施方式5所述的方法，還包括向含鋰尾液中加入磷酸三鈉或蒸發(fā)濃縮后加入碳酸鈉，得到磷酸鋰固體或碳酸鋰及含鹽廢水
[0031]實施方式19、一種反應裝置，其特征在于，包括一級浸出固液反應器和一級析出液液反應器；
[0032]所述一級浸出固液反應器包括一級浸出固液接觸設備和一級浸出固液分離設備，
[0033]所述一級浸出固液接觸設備具有一級浸出固液接觸設備進料口和一級浸出固液接觸設備出料口，所述一級浸出固液分離設備具有一級浸出固液分離設備進料口、一級浸出固液分離設備液體出料口和一級浸出固液分離設備固體出料口，
[0034]所述一級浸出固液接觸設備出料口與一級浸出固液分離設備進料口相連，
[0035]所述一級析出液液反應器包括一級析出液液接觸設備和一級析出固液分離設備，
[0036]所述一級析出液液接觸設備具有一級析出液液接觸設備進料口和一級析出液液接觸設備出料口，所述一級析出固液分離設備具有一級析出固液分離設備進料口、一級析出固液分離設備液體出料口和一級析出固液分離設備固體出料口，
[0037]所述一級析出液液接觸設備出料口與一級析出固液分離設備的進料口相連，
[0038]所述一級浸出固液分離設備液體出料口與一級析出液液接觸設備進料口連接。
[0039]實施方式20、根據(jù)實施方式19所述的反應裝置，還包括多級逆流浸出系統(tǒng)，所述多級逆流浸出系統(tǒng)包括N個逆流浸出單元，其中第i個逆流浸出單元包括：逆流浸出接觸設備和逆流浸出分離設備，N為大于或等于2的整數(shù)，i為1至N的整數(shù)，
[0040]其中，所述逆流浸出接觸設備具有逆流浸出接觸設備進料口和逆流浸出接觸設備出料口，所述逆流浸出分離設備具有逆流浸出分離設備進料口、逆流浸出分離設備液體出料口和逆流浸出分離設備固體出料口，
[0041]所述逆流浸出接觸設備出料口與所述逆流浸出分離設備進料口連接，
[0042]其中，對于第i個逆流浸出單元，
[0043]當N>i>1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種處理含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)的方法，包括以下步驟：(1)將所述含有磷酸鐵鋰的物質(zhì)與酸接觸進行一級浸出反應，得到一級浸出液和一級浸出固體；(2)將所述一級浸出液與氧化劑接觸進行一級析出反應，得到一級析出固體和一級析出液，所述一級析出固體為含有磷酸鐵的固體，所述一級析出液為含有鋰離子的溶液，其中所述方法還包括：采用第二洗液對所述一級析出固體進行多級逆流析出處理，得到逆流析出液和逆流析出固體，將所述逆流析出液返回至所述一級析出反應中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：采用第一洗液對所述一級浸出固體進行多級逆流浸出處理，得到逆流浸出液和逆流浸出固體，將所述逆流浸出液返回至所述一級浸出反應中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：使所述一級析出液與堿接觸，得到固體雜質(zhì)和沉鋰溶液，將所述沉鋰溶液與純堿接觸，得到碳酸鋰沉淀和含鋰尾液。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：在所述多級逆流浸出處理中，添加酸；和在所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐偉，繆仁群，江小鵬，
申請(專利權(quán))人：江西邁特循環(huán)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。