[发明专利]选择性回收废旧磷酸铁锂电池有价金属的方法

说明书

本发明目的是提供一种成本低，耗能少，环境友好，对有价金属回收效率高的选择性回收废旧磷酸铁锂电池有价金属的方法。本发明的选择性回收废旧磷酸铁锂电池有价金属的方法,其将废旧磷酸铁锂正极片进行煅烧，去除铝箔及其中的有机杂质，获得正极粉末材料；向获得的粉末材料中加入一定量的具有螯合功能的有机酸盐或有机酸作为研磨助剂，将粉末材料和研磨助剂一同加入球磨机，对粉末材料和具有螯合功能的有机酸盐或有机酸进行研磨活化，同时实现对粉末材料中有价金属的选择性浸提。

技术领域

本发明涉及一种选择性回收废旧磷酸铁锂电池有价金属的方法。

背景技术

回收磷酸铁锂电池主要指对正极材料(锂)有价金属进行回收。磷酸铁锂电池以其安全性高、寿命长、成本低、无毒等优点在电动汽车市场占有重要地位。我国是磷酸铁锂的最大生产国和消费国，2015年，电动汽车电池的产量为15.7GWh，其中磷酸铁锂电池约占69％，2020年预计将达到25GWh。虽然磷酸铁锂被认为是相对环保的，但对用过的磷酸铁锂电池如果处理不当，就会造成锂等宝贵资源的浪费，并且由于其含有有毒的有机电解质，所以还会造成环境污染问题。因此，有必要对废旧磷酸铁锂电池进行高效、环保回收。

在磷酸铁锂电池的回收工艺中，湿法冶金、火法冶金和机械化学法被广泛使用。由于磷酸铁锂具有稳定的橄榄石结构，湿法冶金通常需要使用H₂SO₄、HCl、H₃PO₄等强酸作为浸出剂，这会导致酸性或碱性废水、废气及废渣等二次污染的产生；而火法冶金会消耗大量能量，产生温室气体，且流程较复杂。所以有必要对原有回收方法进行改进或开发高效、绿色、具有成本效益的方法来回收废旧磷酸铁锂电池。

现有的废旧锂离子电池回收工艺，使用机械化学法及有机酸浸出的方法较少，并且还存在一定的技术缺陷。有的工艺中先将正极材料与活性添加剂混合研磨，然后再把研磨后的材料与无机酸混合进行浸出实验，步骤复杂、操作繁琐，且工艺过程时间较长；有的工艺直接采用有机酸和还原剂来浸出有价金属，浸出效率不高且需添加还原试剂。

发明内容

针对现有回收废旧磷酸铁锂电池技术存在耗能较大，易产生污染有毒物质，效率较低，成本高的问题，利用有机酸并结合机械化学法，本发明提供一种成本低，耗能少，环境友好，对有价金属回收效率高的选择性回收废旧磷酸铁锂电池有价金属的方法。

本发明的选择性回收废旧磷酸铁锂电池有价金属的方法，包括如下步骤：

A、对废旧磷酸铁锂正极片进行煅烧，去除铝箔及其中的有机杂质，获得粉末材料；

B、向步骤A获得的粉末材料中加入一定量的螯合试剂作为研磨助剂，螯合试剂为具有螯合功能的有机酸或有机酸盐，将粉末材料和螯合试剂一同加入球磨机，对粉末材料、有机酸盐或有机酸进行研磨活化，同时实现对粉末材料中有价金属的浸提；

C、用去离子水从球磨机罐中洗出研磨后的混合物；

D、将步骤B得到的研磨后混合物进行浸取处理，得到浸出液；

E、向浸出液中添加Na₂CO₃，得到Li₂CO₃沉淀物。

优选的，所述步骤A中对废旧磷酸铁锂正极片进行煅烧的温度为300℃—500℃，煅烧时间为0.5—3小时，所述步骤B中的具有螯合功能的有机酸为海藻酸、葡萄糖酸、酒石酸、柠檬酸、草酸或苹果酸；具有螯合功能的有机酸盐为海藻酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠、草酸或苹果酸钠。

优选的，所述步骤A中对废旧磷酸铁锂正极片进行煅烧的温度为350℃—450℃，煅烧时间为1—2小时。