[发明专利]一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法、以及回收锂和磷酸铁的方法

权利要求书

1.一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂和磷酸铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将正负极粉与水混合调浆，得到调浆液1；

b)将所述调浆液1与浓硫酸、双氧水混合反应后，固液分离，得到一次浸出液和一次含碳铁磷渣；

c)将正负极粉与一次浸出液混合调浆，得到调浆液2；

d)将所述调浆液2与浓硫酸、双氧水混合反应后，固液分离，得到二次浸出液和二次含碳铁磷渣；

e)利用碱性物质将所述二次浸出液的pH调至11～12.5反应后，固液分离，得到除杂液；

f)将所述除杂液与碳酸钠反应，形成碳酸锂；

所述正负极粉通过以下方式获得：

将废旧磷酸铁锂电池中拆解的正负极片进行焙烧和粉碎筛分，得到铜铝混合粉和正负极粉；

K2)将所述一次含碳铁磷渣及二次含碳铁磷渣与水混合调浆，得到调浆液；

K3)将所述调浆液与酸液混合反应后，固液分离，得到第一分离液；

所述酸液的添加量为：酸液中酸性化合物与调浆液中FePO₄的化学计量比的0.9～2倍；

K4)将所述第一分离液与铁粉混合反应后，固液分离，得到第二分离液；

K5)采用离子交换树脂对所述第二分离液进行离子交换除铝后，加入FeSO₄·7H₂O或H₃PO₄调节体系中磷铁摩尔比至(1～2)∶1，得到原料液；

所述离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂；

所述离子交换树脂中颗粒粒径为0.42～1.2mm；

所述离子交换中控制吸附的流速为1～5BV/h；

K6)将所述原料液与双氧水、氨水混合反应，形成磷酸铁；

所述氨水的添加量为使混合体系的pH值为2.5～3。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤K2)中：

所述一次含碳铁磷渣及二次含碳铁磷渣的总质量与水的固液质量比为1∶(1～4)；

所述混合调浆的时间为10～30min；

所述步骤K3)中：

所述酸液为浓硫酸或浓磷酸；

所述反应的时间为0.5～2.5h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤K4)中：

所述铁粉的添加量为：铁的摩尔量为所述第一分离液中Cu²⁺摩尔量的1～5倍；

所述反应的时间为0.5～2.5h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤K6)中：

所述双氧水的添加量为：双氧水中H₂O₂与原料液中Fe²⁺的化学计量比的1～2倍；

所述反应的温度为40～70℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中：

所述双氧水的加入量为：双氧水中H₂O₂与调浆液1中成分按照式(1)反应的化学计量比的1.2～3倍；

2LiFePO₄+H₂SO₄+H₂O₂＝Li₂SO₄+2FePO₄+2H₂O 式(1)；

所述浓硫酸的加入量为：使体系的pH值为2.0～3.0。