CN105119024B - 锂元素的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂元素的回收方法。该回收方法包括：初检测步骤：将磷酸铁锂正极片样品进行预处理，测定磷酸铁锂正极片样品中的锂元素含量；酸浸步骤：根据锂元素含量，将剩余的磷酸铁锂正极片浸入第一酸液，得到第一溶液；沉淀步骤：将第一溶液与锂元素沉淀剂进行沉淀反应，得到含锂元素的沉淀。先对正极片中锂元素含量进行初步检测有利于在后续的回收步骤中更加有针对性地回收锂元素，降低回收成本。酸浸步骤中能够将正极片中的锂元素浸出，得到含锂元素的第一溶液。沉淀步骤中通过在第一溶液中添加锂元素沉淀剂将锂元素以沉淀的形式进行回收。上述方法具有操作简单、回收率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种锂元素的回收方法。
背景技术
动力锂离子电池成为电动汽车动力的首选，一旦电动汽车实现量产，无疑将会为锂离子电池产业带来极大的发展机会。随着锂离子电池在电动汽车上的应用，锂离子电池消耗量急剧增加，将导致世界锂资源的使用和消耗的大幅增长，对不可再生的金属资源的消耗也是相当大的。因此，回收锂离子电池中经济价值高，含量较大的金属，实现节能减排、可持续发展，具有重要意义。
废弃锂离子电池的正负极材料、电解质溶液等物质对环境和人体健康还是有很大影响。锂离子电池中所含的锂、铁、锰、镍、铜等金属95％可以回收再利用。尤其是对动力锂离子电池的环保回收和资源再利用，不仅可以大大节约锂资源，而且也有利于环境保护和经济社会的可持续发展，产生巨大的环境效益，和显著的经济及社会效益。资源再生与材料化制备相结合的短流程技术已成为国内外资源化利用的重要研究方向之一。
目前针对锂离子电池的高水平回收还处于实验室阶段，并主要集中在钴酸锂或锰酸锂电池领域，而在磷酸铁锂电池涉及的相对较少。磷酸铁锂电池中不含有贵金属元素，成本较低，对环境的污染相对小很多，这使得对废旧磷酸铁锂动力电池中锂元素的回收是一项非常有经济价值的工作。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂元素的回收方法，以解决现有的锂元素回收的方法不适用于磷酸铁锂的问题。
为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种锂元素的回收方法，该回收方法包括：初检测步骤：将磷酸铁锂正极片样品进行预处理，测定磷酸铁锂正极片样品中的锂元素含量；酸浸步骤：根据锂元素含量，将剩余的磷酸铁锂正极片浸入第一酸液，得到第一溶液；沉淀步骤：将第一溶液与锂元素沉淀剂进行沉淀反应，得到含锂元素的沉淀。
进一步地，初检测步骤包括：用碱液对磷酸铁锂正极片样品进行浸泡，得到正极活性材料，正极活性材料包括磷酸铁锂、粘结剂和导电剂；将正极活性材料进行煅烧，得到含锂元素的粉末；将粉末浸入第二酸液，得到待测溶液；测定待测溶液中锂元素的浓度，得到锂元素含量。
进一步地，煅烧过程包括：以2～5℃/min的升温速率，将正极活性材料升温至煅烧温度，保温1.5～3h后，冷却至室温，得到粉末；其中煅烧温度为500～600℃。
进一步地，酸浸步骤中，浸出温度为60～90℃。
进一步地，酸浸步骤中，浸出温度为80～90℃。
进一步地，第一酸液和第二酸液分别独立地选自硫酸、盐酸或硝酸。
进一步地，当第一酸液为硫酸时，第一溶液的PH大于10，优选为11～12；当第一酸液为盐酸时，第一溶液的PH为8～12，优选为8～9；当第一酸液为硝酸时，第一溶液的PH≥8，优选为8～10。
进一步地，锂元素沉淀剂选自阴离子为PO4 3-和/或CO3 2-的可溶性盐。
进一步地，测定待测溶液中锂元素的浓度时采用的方法选自ICP-AES法。
进一步地，在进行沉淀反应之前，将第一溶液的pH调至碱性，过滤得到含铁元素的沉淀。
应用本发明的技术方案，由于经过长期循环充放电，磷酸铁锂电池中正极活性物质有所降解，相应地导致电池中锂元素的含量下降。因而在对于磷酸铁锂正极片中剩余的锂含量进行回收之前，先对正极片中锂元素含量进行初步检测有利于在后续的回收步骤中更加有针对性地回收锂元素，降低回收成本。酸浸步骤中能够将正极片中的锂元素浸出，得到含锂元素的第一溶液。沉淀步骤中通过在第一溶液中添加锂元素沉淀剂将锂元素以沉淀的形式进行回收。同时上述方法具有操作简单、回收率高等优点。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明提供的一种典型实施方式中一种优选的锂元素回收方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的，现有的锂元素回收的方法多集中于钴酸锂或锰酸锂电池领域。由于上述电池与磷酸铁锂电池在组成上存在很大的不同，因而现有的锂元素的回收方法不适用于磷酸铁锂问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锂元素的回收方法，如图1所示，该回收方法包括：初检测步骤：将磷酸铁锂正极片样品进行预处理，测定磷酸铁锂正极片样品中的锂元素含量；酸浸步骤：根据锂元素含量，将剩余的磷酸铁锂正极片浸入第一酸液，得到第一溶液；沉淀步骤：将第一溶液与锂元素沉淀剂进行沉淀反应，得到含锂元素的沉淀。
上述锂元素的回收方法中，由于经过长期循环充放电，磷酸铁锂电池中正极活性物质有所降解，相应地导致电池中锂元素的含量下降。因而在对于磷酸铁锂正极片中剩余的锂含量进行回收之前，先对正极片中锂元素含量进行初步检测有利于在后续的回收步骤中更加有针对性地回收锂元素，降低回收成本。酸浸步骤中能够将正极片中的锂元素浸出，得到含锂元素的第一溶液。沉淀步骤中通过在第一溶液中添加锂元素沉淀剂将锂元素以沉淀的形式进行回收。同时上述方法具有操作简单、回收率高等优点。
采用上述锂元素的回收方法能够有效回收磷酸铁锂中的锂元素。在一种优选的实施方式中，初检测步骤包括：用碱液对磷酸铁锂正极片样品进行浸泡，得到正极活性材料，正极活性材料包括磷酸铁锂、粘结剂和导电剂；将正极活性材料进行煅烧，得到含锂元素的粉末；将粉末浸入第二酸液，得到待测溶液；测定待测溶液中锂元素的浓度，得到锂元素含量。
煅烧过程中，导电剂能够以CO2的形式逸出，同时有机物粘结剂分解为氟化氢等气体逸出，而磷酸铁锂在空气气氛下，被氧化成磷酸铁、磷酸锂和氧化铁。因而采用上述初测方法有利于减少初检测过程中待测溶液的纯度，进而提高检测结果的准确性。在粉末浸入第二酸液中时，酸浸的温度可以在常温至90℃之间进行调整，优选在90℃下进行，相应地酸浸时间为2～4h。
上述回收方法中，煅烧过程可以采用本领域常用的工艺。在一种优选的实施方式中，煅烧过程包括：以2～5℃/min的升温速率，将正极活性材料升温至煅烧温度，保温1.5～3h后，冷却至室温，得到粉末，其中煅烧温度为500～600℃。
如前文所述，导电剂能够以CO2的形式逸出，同时有机物粘结剂分解为氟化氢等气体逸出。将升温速度限定在上述范围内，有利于抑制升温速度过快导致电池中导电剂和有机物粘结剂无法分解完全，从而影响对第一溶液中锂元素的含量测定的准确性。此外，由于煅烧过程中会产生具有强烈腐蚀性的氟化氢气体，因而将煅烧速率限定在上述范围内，有利于使氟化氢气体以较缓和的速度逸出，从而使便于操作人员通过排风设施将其迅速抽离。
实际回收过程中，可以先对正极材料进行超声干燥，然后再进行煅烧。这有利于去除正极片表面的杂质离子，减少干扰因素。
由于在实际回收过程中，使用与初检测步骤相同的煅烧法会给实际的锂元素的回收工艺带来诸多不便。如前文所述在煅烧过程中会产生腐蚀性的气体氟化氢，如果在实际回收阶段仍使用煅烧法，那相比于初检测阶段的少量氟化氢，实际回收过程中产生的氟化氢的量要远远超过气体抽离系统的承载能力和抗腐蚀承载量，这会造成回收系统的严重腐蚀，并带来一定的安全隐患。在此基础上，本发明在大批量正极片中锂元素的回收过程中采用酸液浸出的方式将正极片中的锂元素浸出到溶液中，然后在进行回收。
通常情况下，采用的回收工艺不同，酸浸过程的时间和温度也不尽相同。在一种优选的实施方式中，酸浸步骤中，浸出温度为60～90℃。将酸浸温度限定在上述范围内，有利于减少浸出过程中杂质的产生。更优选地，酸浸时间为80～90℃。将酸浸温度限定在上述范围内，有利于更进一步提高锂元素的回收率。
上述锂元素的回收方法中，第一酸液和第二酸液可以采用常用的酸液。在一种优选的实施方式中，第一酸液和第二酸液分别独立地选自硫酸、盐酸或硝酸。上述酸液具有酸性较强且廉价易得的优点。
上述锂元素的回收方法中，采用的酸液不同时，回收锂元素时第一溶液的pH也不相同。在一种优选的实施方式中，当第一酸液为硫酸时，第一溶液的pH大于10，优选为11～12；当第一酸液为盐酸时，第一溶液的pH为8～12，优选为8～9；当第一酸液为硝酸时，第一溶液的pH≥8，优选为8～10。将第一溶液的pH控制在上述范围内，有利于去除杂质离子的干扰，提高锂元素回收率。
上述锂元素的回收方法中，可以采用本领域常用的锂元素沉淀剂。在一种优选的实施方式中，锂元素沉淀剂选自阴离子为PO4 3-和/或CO3 2-的可溶性盐。上述沉淀剂与锂离子形成的沉淀具有较小的溶解度，从而有利于减少锂元素的损失，提高锂元素的回收率。
上述锂元素的回收方法中，锂元素的测定方法可以采用本领域常用的检测方法。在一种优选的实施方式中，测定待测溶液中锂元素的浓度时采用的方法选自ICP-AES法。采用上述方法使用的待测样品少，结果准确度高，同时还能够使初检测步骤更简便，也更安全。
在一种优选的实施方式中，在进行沉淀反应之前，将第一溶液的pH调至碱性，过滤得到含铁元素的沉淀。这有利于回收磷酸铁锂正极片中的铁元素，提高上述锂元素回收工艺的附加经济价值。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例1至9中采用ICP-AES法检测溶液中各元素的含量，通常以浓度表示。
实施例1
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 2mol/L的HNO3中，在60℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。取5mL第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液测定元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。
沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为8，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例2
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 6mol/L的HCl中，在60℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液；取5mL第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。
沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为8，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例3
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 10mol/L的H2SO4中，在60℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。取5mL第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为11，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例4
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 10mol/L的H2SO4中，在90℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。第一溶液取5mL第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。
沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为11，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例5
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 10mol/L的H2SO4中，在80℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。第一溶液取5mL第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为11，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例6
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 10mol/L的H2SO4中，在40℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。第一溶液取5mL第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为11，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例7
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至350℃，将上述正极活性材料在350℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 6mol/L的HCl中，在60℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。将上述第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测定元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。沉淀步骤：用NaOH调节剩余的第一溶液的pH为12，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例8
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，直接升温升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 6mol/L的HCl中，在60℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。将上述第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测定元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为8，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
实施例9
初检测步骤：将0.01g磷酸铁锂正极片浸在100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中超声浸泡1min，得到正极活性材料。将上述正极活性材料干燥后，在管式电热炉中，以5℃/min的速率升至600℃，将上述正极活性材料在600℃下煅烧2小时，自然冷却至室温，得到含锂元素的粉末，称重；将上述粉末置于HCl与H2O体积比为1:1的盐酸中，且在90℃下搅拌酸浸4h，得到待测溶液；检测待测溶液中元素Li的含量，测试结果见表1。
酸浸步骤：称取10g正极活性材料浸入200mL 10mol/L的H2SO4中，在90℃的水浴锅中磁力搅拌48h，抽滤，得到第一溶液。第一溶液取5mL第一溶液准确定量至容量瓶中作为待测溶液，移液管量取少量的待测溶液检测元素Li、P及Fe的含量，测试结果见表2。
沉淀步骤：调节剩余的第一溶液的pH为9，过滤得到含铁元素的沉淀和滤液；然后向滤液中加入过量的饱和碳酸钠溶液进行沉淀反应，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，搅拌后静置，过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，并取适量滤液检测元素Li的含量，计算锂的回收率，计算结果见表3。
表1
| 实施例 | Li(μg/ml) | Fe(μg/ml) | P(μg/ml) | 正极中Li元素含量(％) |
| 1 | 3.54 | 32.09289 | 17.93289 | 3.54 |
| 2 | 3.54 | 32.09289 | 17.93289 | 3.54 |
| 3 | 3.54 | 32.09289 | 17.93289 | 3.54 |
| 4 | 3.54 | 32.09289 | 17.93289 | 3.54 |
| 5 | 3.4 | 31.67123 | 17.69863 | 3.4 |
| 6 | 3 | 26.47297 | 14.55405 | 3 |
| 7 | 2.8 | 23.84 | 14.57534 | 2.8 |
| 8 | 3.1 | 28.87671 | 16.13699 | 3.1 |
| 9 | 3.54 | 32.09289 | 17.93289 | 3.54 |
表2
| 实施例 | Li(g/L) | Fe(g/L) | P(g/L) | Li元素浸出率(％) |
| 1 | 1.351 | 13.133 | 7.530 | 76.320 |
| 2 | 1.282 | 12.467 | 7.148 | 72.450 |
| 3 | 1.243 | 13.223 | 8.103 | 70.210 |
| 4 | 1.638 | 16.232 | 9.183 | 92.550 |
| 5 | 1.550 | 14.653 | 8.152 | 87.590 |
| 6 | 1.170 | 11.024 | 6.072 | 66.080 |
| 7 | 1.103 | 10.380 | 5.742 | 62.330 |
| 8 | 1.210 | 12.980 | 8.103 | 68.346 |
| 9 | 1.550 | 14.653 | 8.152 | 87.590 |
表3
| 实施例 | Li元素回收率(％) |
| 1 | 67.49 |
| 2 | 64.28 |
| 3 | 69.88 |
| 4 | 73.92 |
| 5 | 71.45 |
| 6 | 48.28 |
| 7 | 45.02 |
| 8 | 56.41 |
| 9 | 0 |
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：由上述实施例可以看出，采用本发明提供锂元素的回收方法能够取得较好的回收率。
上述锂元素的回收方法中，由于经过长期循环充放电，磷酸铁锂电池中正极活性物质有所降解，相应地导致电池中锂元素的含量下降。因而在对于磷酸铁锂正极片中剩余的锂含量进行回收之前，先对正极片中锂元素含量进行初步检测有利于在后续的回收步骤中更加有针对性地回收锂元素，降低回收成本。酸浸步骤中能够将正极片中的锂元素浸出，得到含锂元素的第一溶液。沉淀步骤中通过在第一溶液中添加锂元素沉淀剂将锂元素以沉淀的形式进行回收。同时上述方法具有操作简单、回收率高等优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种锂元素的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括：
初检测步骤：将磷酸铁锂正极片样品进行预处理，测定所述磷酸铁锂正极片样品中的锂元素含量；所述初检测步骤包括：
用碱液对所述磷酸铁锂正极片样品进行浸泡，得到正极活性材料，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、粘结剂和导电剂；
将部分所述正极活性材料进行煅烧，得到含锂元素的粉末；
将所述粉末浸入第二酸液，得到待测溶液；
测定所述待测溶液中锂元素的浓度，得到所述锂元素含量；
酸浸步骤：根据所述锂元素含量，将剩余的所述正极活性材料浸入第一酸液，得到第一溶液；
沉淀步骤：将所述第一溶液与锂元素沉淀剂进行沉淀反应，得到含锂元素的沉淀；
在进行所述沉淀反应之前，将所述第一溶液的pH调至碱性，过滤得到含铁元素的沉淀。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述煅烧过程包括：
以2～5℃/min的升温速率，将所述正极活性材料升温至煅烧温度，保温1.5～3h后，冷却至室温，得到所述粉末；其中所述煅烧温度为500～600℃。
3.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述酸浸步骤中，浸出温度为60～90℃。
4.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于，所述酸浸步骤中，浸出温度为80～90℃。
5.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于，所述第一酸液和第二酸液分别独立地选自硫酸、盐酸或硝酸。
6.根据权利要求5所述的回收方法，其特征在于，当所述第一酸液为硫酸时，所述第一溶液的PH大于10；
当所述第一酸液为盐酸时，所述第一溶液的PH为8～12；
当所述第一酸液为硝酸时，所述第一溶液的PH≥8。
7.根据权利要求6所述的回收方法，其特征在于，当所述第一酸液为硫酸时，所述第一溶液的PH为11～12。
8.根据权利要求6所述的回收方法，其特征在于，当所述第一酸液为盐酸时，所述第一溶液的PH为8～9。
9.根据权利要求6所述的回收方法，其特征在于，当所述第一酸液为硝酸时，所述第一溶液的PH为8～10。
10.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述锂元素沉淀剂选自阴离子为PO4 3-和/或CO3 2-的可溶性盐。
11.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，测定所述待测溶液中锂元素的浓度时采用的方法选自ICP-AES法。
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