[发明专利]回收废旧磷酸铁锂中锂的方法

说明书

本发明涉及回收废旧磷酸铁锂中锂的方法，属于锂电池回收技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种反应温和，成本低的回收废旧磷酸铁锂中锂的方法。该方法的包括依次进行的如下步骤：a)将磷酸铁锂粉末、三元正极材料粉末、无机酸和水混合，搅拌反应0.5～2.5h；b)过滤；c)将滤液富集，得到高浓度含锂溶液。本发明方法，采用三元正极材料为氧化剂，一方面可以达到将锂选择性浸出，并且锂浸出率和浓度均相对较高，另一方面可以充分利用废旧电池，不用添加其他常用的强氧化剂，反应温和，具有成本低、环保，安全的优点。

技术领域

本发明涉及回收废旧磷酸铁锂中锂的方法，属于锂电池回收技术领域。

背景技术

锂离子电池由于具有比能量高、使用寿命长、额定电压高、高功率承受力、自放电率低、重量轻、高低温适应性强等优点，已成为数码、通讯、航空、便携式电子产品等的首选电源。随着其在动力汽车，大功率储能设施上的推广应用，其需求量将爆发性增长。

随着锂离子电池的广泛运用，在短期时间后，将存在大量锂离子电池进入报废阶段。如何回收废旧锂离子电池和资源循环利用已成为社会普遍关注问题。回收处理锂电池不仅可以解决废旧电池所带来的一系列环境问题，而且对电池中有色金属进行了回收利用，能有效缓解资源的紧缺。

目前关于锂电池废料中回收锂的技术研究还较不成熟，研究热点着重于废旧锂离子电池中的稀有金属的回收，鲜有提及如何针对锂进行高效回收的方法。

申请号为201710317300.6的发明专利公开了一种从磷酸铁锂废料中选择性回收锂的方法，将磷酸铁锂废料加入到水溶液中，加入氧化剂并进行搅拌，磷酸铁锂与氧化剂发生反应生成磷酸铁，锂离子则进入到溶液中，过滤后，得到纯净的含锂溶液。该含锂溶液可以制备电池级锂产品。

申请号为201611176680.8的发明专利公开了一种回收废旧磷酸铁锂正极材料的方法，该方法先配置强酸氧化溶液，然后将磷酸铁锂废料加入该溶液中，加热反应后分离得到磷酸铁粗品和含锂浸出液，含锂金属液调节pH值除杂后，得到锂盐产品。

上述两篇专利虽然都能从废旧磷酸铁锂中回收得到锂盐，但是，在回收过程中，均采用了如过氧化氢、高氯酸钠等常规使用的氧化剂，其反应剧烈，通常伴有气体产生，存在安全隐患，并且成本较高。

此外，根据现有技术，目前工业上制备高浓度含锂溶液的工艺一般是将低浓度含锂溶液进行蒸发浓缩或膜过滤的方法，前者存在能耗高、蒸发效率低、成本高的缺点，后者存在能耗、成本较高、酸和碱的用量较大的缺点。

发明内容

针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种反应温和，成本低的回收废旧磷酸铁锂中锂的方法。

本发明回收废旧磷酸铁锂中锂的方法，包括依次进行的如下步骤：

a)浸出：将磷酸铁锂粉末、三元正极材料粉末、无机酸和水混合，搅拌反应0.5～2.5h；其中，液固质量比为1～4.5:1，无机酸的用量为理论用量的100～150wt％，三元正极材料粉末用量为理论用量的200～400wt％；磷酸铁锂粉末来源于废旧磷酸铁锂；

b)过滤分离：将步骤a)中反应后的产物过滤，滤液为低浓度含锂溶液；

c)含锂溶液的富集：将低浓度含锂溶液富集，得到高浓度含锂溶液。

优选的，所述三元正极材料粉末来源于废旧三元电池。

优选的，步骤a)中，所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的至少一种。

进一步优选的，步骤c)中，富集方法为：将步骤b)中的低浓度含锂溶液替代步骤a)中的水，重复步骤a)和步骤b)，得到高浓度含锂溶液。

进一步优选的，在步骤c)之后，进行步骤d)；所述步骤d)为：除杂：调节高浓度度含锂溶液的pH值除杂，得到高纯度高浓度含锂溶液。