[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法

说明书

本发明涉及电池回收利用技术领域，具体公开了一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法。所述方法包含如下步骤：(1)将废旧磷酸铁锂电池拆解后取正极极片洗涤，然后进行高温处理；(2)将经步骤(1)高温处理后的正极极片粉碎；再置于有机酸溶液体系中，于90～100℃反应1～2h，得反应液；(3)在步骤(2)所述的反应液中加入萃取液进行萃取，萃取完毕后分离萃取液；(4)在萃取液中加入无机酸溶液并进行充分震荡，震荡完毕后分离无机酸溶液；(5)在无机酸溶液中加入饱和碳酸钠溶液，得沉淀物碳酸锂。实施例数据证明，所述方法对锂离子的回收率大于99％，得到的碳酸锂的纯度大于99.5％，其纯度达到了电池碳酸锂的国家标准。

技术领域

本发明涉及电池回收利用技术领域，具体涉及一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法。

背景技术

磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂具有安全、环保、稳定性好、比容量高、价格便宜等优点，被广泛用作电池正极材料。

但锂离子电池寿命一般为1-3年。据统计，从2002到2006年，我国废旧锂离子电池数量大约为200-500吨/年。预测到2020年，全球废旧锂离子电池的数量约为250亿只，重量达50万吨。而废旧锂离子电池含有多种有害物质，如有机溶剂，重金属和有毒气体，如果不加以回收利用，则会造成严重的环境污染。在对废旧锂离子电池的回收过程中最有价值之处在于对锂离子电池中的钴、镍、锰、锂及铁和铝等金属的回收。目前现有技术能够实现对钴、镍、锰、锂及铁和铝等金属的回收，但由于现有的锂离子电池正极材料复杂，导致后续的分离提纯过程变得复杂和困难，使得得到的最终金属产品纯度不高。因此，为了得到纯度较高的再生产品，回收过程的除杂问题是关键，如何通过简单的方法得到最好的除杂效果是现阶段锂离子电池回收利用的研究重点。尤其是对于回收后再用于制作电池的材料，其对纯度的要求更高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术在回收废旧磷酸铁锂电池的过程中得不到高纯度的金属锂，本发明提供一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法。

本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：

一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，包含如下步骤：

(1)将废旧磷酸铁锂电池拆解后取正极极片洗涤，然后进行高温处理；

(2)将经步骤(1)高温处理后的正极极片粉碎；再置于有机酸溶液体系中，于90～100℃反应1～2h，得反应液；

(3)在步骤(2)所述的反应液中加入萃取液进行萃取，萃取完毕后分离萃取液；

(4)在萃取液中加入无机酸溶液并进行充分震荡，震荡完毕后分离无机酸溶液；

(5)在无机酸溶液中加入饱和碳酸钠溶液，得沉淀物碳酸锂；

步骤(2)中所述的有机酸溶液体系包含：抗坏血酸溶液、苹果酸溶液和H₂O₂，其中抗坏血酸和苹果酸的体积比为3～5:1～2；坏血酸溶液和苹果酸溶液的浓度为2～3mol/L；H₂O₂的用量为有机酸溶液体系体积的10％～15％；有机酸溶液体系的体积用量与正极极片的质量比为30～50mL:1g。

本发明是针对现有废旧磷酸铁锂电池回收方法普遍存在锂离子回收率低且得到的碳酸锂纯度不够的问题而研究出的全新的工艺方法；该方法的核心在于步骤(2)的有机酸溶液体系以及步骤(3)中的萃取液。

步骤(2)所述的有机酸溶液体系的组成配比是研究人员经不断的研究摸索和调整得出来的，在该体系中所述成分以及合理用量的情况下能够有选择性的提取出锂离子，而尽量的少提取出其他干扰离子，从而源头上保证锂离子的纯度。