[发明专利]一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法

说明书

技术领域

本发明属于电池回收技术领域，具体涉及一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法。

背景技术

随着这几年来新能源汽车逐渐得到重视、推广并已成为替代传统汽车的必然趋 势，作为新能源汽车“心脏”的动力锂电池的产量也已进入迅速增长期。预计到 2012 年，新能源汽车的年产量将达到100万辆，将带动 5.2 万吨锂电池正极材料的需求。考虑到锂电池的寿命有限，几年后这些新能源汽车锂电池将逐渐进入淘汰报废期，其正极材料中的锂若被随意丢弃将造成极大的资源浪费。

橄榄石形结构的磷酸铁锂 (LiFePO₄) 电池因具有良好的热稳定性和循环性能成为 动力锂电池的主力军。磷酸铁锂正极材料组成复杂，含有大量的铜和铝单质以及少量铁单质等杂质。杂质铁、铜和铝的存在给回收锂带来了困难。传统的直接碱浸法中，杂质铁、铜和铝往往伴随着锂的浸出被大量共同浸出，因此仍需要将这些杂质与锂进行分离。而使用萃取分离这些杂质的方法成本高，且环境污染大，不利于工业化操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法，工艺简单，回收效率高，回收纯度高，能够快速高效的回收废旧磷酸铁锂电池中的锂，适用于大规模工业生产。

本发明公开了一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法，首先将废旧磷酸铁锂电池进行安全放电处理后，采用冷切割方法将电池沿顶部切割开，拆解去壳得到电池卷芯，将电池卷芯在氮气气氛下600-900℃煅烧，粉碎后过筛，得到正负极混料；向正负极混料中加入为氢氧化钠溶液，超声和机械搅拌交替进行4-8分钟后，过滤得滤泥；将滤泥中加入氯酸，反应温度为70-85℃，固液比为1/4-1/8；浸出锂溶液，过滤，得浸出液， 采用氢氧化钾调节浸出液pH，过滤，向滤液加入碳酸钠，得碳酸锂沉淀。

优选的是，在氮气氛围下煅烧时间为3-5h。

上述任一方案优选的是，所述电池卷芯粉碎后过80-120目筛，得到正负极混料。

上述任一方案优选的是，所述氯酸的浓度为3-5mol/L。

上述任一方案优选的是，采用氢氧化钾调节浸出液至pH 6.5-7.5，沉淀少量铁，过滤得滤液。

本发明的有益效果如下：

本发明工艺简单，回收效率高，回收纯度高，能够快速高效的回收废旧磷酸铁锂电池中的锂，适用于大规模工业生产。

具体实施方式

下述实施例是对于本发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。

实施例1:

本发明提供一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法，首先将废旧磷酸铁锂电池进行安全放电处理后，采用冷切割方法将电池沿顶部切割开，拆解去壳得到电池卷芯，将电池卷芯在保护性气体氮气的气氛下600℃煅烧，粉碎后过筛80目筛，得到正负极混料；向正负极混料中加入为氢氧化钠溶液，超声和机械搅拌交替进行5分钟后，过滤得滤泥；将滤泥中加入氯酸，反应温度为70℃，固液比为1/4；浸出锂溶液，过滤，得浸出液，采用氢氧化钾调节浸出液至pH 6.5，沉淀少量铁，过滤得滤液。

实施例2:

本发明提供一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法，首先将废旧磷酸铁锂电池进行安全放电处理后，采用冷切割方法将电池沿顶部切割开，拆解去壳得到电池卷芯，将电池卷芯在保护性气体氮气的气氛下700℃煅烧，粉碎后过筛90目筛，得到正负极混料；向正负极混料中加入为氢氧化钠溶液，超声和机械搅拌交替进行5分钟后，过滤得滤泥；将滤泥中加入氯酸，反应温度为75℃，固液比为1/5；浸出锂溶液，过滤，得浸出液，采用氢氧化钾调节浸出液至pH 7，沉淀少量铁，过滤得滤液。

实施例3:

本发明提供一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法，首先将废旧磷酸铁锂电池进行安全放电处理后，采用冷切割方法将电池沿顶部切割开，拆解去壳得到电池卷芯，将电池卷芯在保护性气体氮气的气氛下700℃煅烧2小时，粉碎后过筛100目筛，得到正负极混料；向正负极混料中加入为氢氧化钠溶液，氢氧化钠的质量分数为25-35%，,超声和机械搅拌交替进行5分钟后，过滤得滤泥；将滤泥中加入氯酸，反应温度为80℃，固液比为1/8；浸出锂溶液，过滤，得浸出液，采用氢氧化钾调节浸出液至pH 7.5，沉淀少量铁，过滤得滤液。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。