CN108461857A - 一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法 - Google Patents

一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108461857A
CN108461857A CN201810236529.1A CN201810236529A CN108461857A CN 108461857 A CN108461857 A CN 108461857A CN 201810236529 A CN201810236529 A CN 201810236529A CN 108461857 A CN108461857 A CN 108461857A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
leaching
phosphoric acid
anode material
waste phosphoric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810236529.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孙峙
郑晓洪
杨勇霞
曹宏斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CN201810236529.1A priority Critical patent/CN108461857A/zh
Publication of CN108461857A publication Critical patent/CN108461857A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法。所述方法包括以下步骤：(1)将废磷酸铁锂正极材料与浸出剂溶液混合，得到混合浆料；(2)在微波条件下对步骤(1)所述混合浆料进行浸出，浸出后固液分离，得到含锂浸出液和FePO4固体。本发明提供的方法用微波辅助浸出废磷酸铁锂正极材料中的锂，能源利用率和加热效率高；该方法使锂的浸出率达到95％以上，锂的选择性和回收率分别达到98％和95％以上，铁以FePO4的形式沉淀；该方法流程短、操作简单并且易于进行工业化生产。

Description

一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法
技术领域
本发明属于二次资源回收领域，涉及一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法。
背景技术
锂离子电池是具有一系列优良性能的绿色电池，自问世以来，已被广泛应用。橄榄石结构的LiFePO4材料具有能量密度高、成本低、化学稳定性好等特点受到了广泛的关注，特别是其较低的电化学电位使LiFePO4被认为是一种安全正极材料。因此，近年来以LiFePO4作为正极材料的锂离子电池以广泛应用于电动工具、储能设备、电动汽车以及混合动力汽车领域。然而随着以LiFePO4为正极材料的锂离子电池的广泛应用，电池的产量在快速增长，将会有大量的废旧LiFePO4电池以及大量的废浆料和废极片。因此，为了回收再利用材料、节约成本并保护环境，回收废磷酸铁锂正极材料中的锂变的非常必要。
目前，磷酸铁锂的回收方法主要有直接再生法和酸浸法，其中酸浸法是通过采用无机酸或有机酸将正极材料浸出后再将其中的杂质元素沉淀，最终回收锂盐，但是浸出沉淀过程易引入新的杂质。比如中国专利CN105977569A公开了一种利用磷酸亚铁锂废料制备磷酸亚铁锂的方法。该方法将磷酸亚铁锂废料于500～800℃焙烧1～4h，然后将焙烧后的物料用磷酸浸出，得到磷酸锂和磷酸铁的混合溶液，然后采用铁粉还原将溶液中的三价铁还原为二价铁，过滤除铁后，再调节溶液pH至7-8，过滤后滤饼在500～800℃温度下焙烧1～4h可以得到磷酸亚铁锂。该方法虽然能直接回收制备磷酸亚铁锂，但该方法能耗较高、且需要额外消耗还原铁粉。中国专利CN107352524A公开了一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法，该方法将磷酸铁锂正极材料中有机物经过预处理挥发后，将磷酸铁锂中添加分解促进剂后采用硫酸化焙烧，然后用水浸出，锂和铁的浸出率分别达到99％和95％，之后调节溶液pH值沉淀出磷酸铁，滤液采用碳酸钠沉淀得到碳酸锂产品。该方法虽然能够实现铁资源和锂资源的同时回收，但是焙烧过程中需消耗大量的硫酸盐，成本较高。
现有技术存在磷酸铁锂正极材料回收成本高、处理流程长、浸出选择性差、浸出速度慢等问题，因此，寻找回收成本低、回收率高、进出速度快的一种废磷酸铁锂正极材料的回收方法具有重要意义。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法。本发明发提供的方法利用微波辅助浸出废磷酸铁锂正极材料中的锂，具有浸出速度快、处理成本低、锂的浸出率高的技术效果，而且流程短，操作简单，易于进行工业化生产。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将废磷酸铁锂正极材料与浸出剂溶液混合，得到混合浆料；
(2)在微波条件下对步骤(1)所述混合浆料进行浸出，浸出后固液分离，得到含锂浸出液和FePO4固体。
本发明提供的方法通过在浸出过程中施加微波，强化了浸出的效果，提高了能源利用率和加热效率。具体来讲，微波具有的特殊波段可以与材料的基本细微结构耦合，产生热量，起到加热的作用，并且具有加热速率快的优势；而且微波在加热过程中，混合浆料(即反应原料)中各物质的吸波性不同，这使得本发明提供的方法中可以用微波实现选择性加热，同时使被加热物质产生微小裂缝，促进浸出剂向被加热物质内部扩散。上述效果的综合作用，使得本发明的方法能源利用率和加热效率都很高。
本发明提供的方法中，通过对浸出剂溶液的控制可以保证铁以FePO4的形式沉淀，方便后续处理和利用。
本发明提供的方法可以达到很好的锂浸出率，具有较高的选择性和回收率。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述废磷酸铁锂正极材料包括磷酸铁锂生产废料预处理后得到的粉料和/或废磷酸铁锂电池预处理后得到的粉料。本发明中，所述磷酸铁锂生产废料预处理后得到的粉料和/或废磷酸铁锂电池预处理后得到的粉料是指：可以为磷酸铁锂生产废料预处理后得到的粉料，也可以为废磷酸铁锂电池预处理后得到的粉料，还可以为磷酸铁锂生产废料预处理后得到的粉料和废磷酸铁锂电池预处理后得到的粉料的组合。
优选地，所述预处理为机械破碎预处理。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中，所述浸出剂溶液为浸出剂的水溶液。
优选地，所述浸出剂为由酸和氧化剂组成的混合物。
作为本发明优选的技术方案，所述酸包括硫酸、硝酸、盐酸、甲酸、乙酸、草酸、柠檬酸或抗坏血酸中的任意一种或至少两种的组合，典型但是非限制的组合有：硫酸和硝酸的组合，甲酸和乙酸的组合，草酸和柠檬酸的组合，柠檬酸和抗坏血酸的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述氧化剂包括双氧水、氯酸钠、次氯酸钠、过硫酸钠、过硫酸铵或过硫酸钾中的任意一种或至少两种的组合。典型但是非限制性的组合有：双氧水和氯酸钠的组合，次氯酸钠和过硫酸钠的组合，过硫酸铵和过硫酸钾的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述酸中的氢元素与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-2，例如1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述氧化剂与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-3，例如1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8或3等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，通过控制浸出反应过程中的酸和氧化剂的剂量，可以更好地保证铁以FePO4的形式沉淀。
作为本发明优选的技术方案，所述浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为1L/kg-50L/kg，例如1L/kg、5L/kg、10L/kg、15L/kg、20L/kg、25L/kg、30L/kg、35L/kg、40L/kg、45L/kg或50L/kg等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中，所述微波的频率为300MHz-4000MHz，例如300MHz、500MHz、800MHz、1000MHz、1100MHz、1200MHz、1500MHz、2000MHz、2500MHz、3000MHz、3500MHz或4000MHz等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为800MHz-1200MHz。
优选地，所述微波的功率为每千克混合浆料20W-500W，例如20W、50W、80W、100W、150W、200W、250W、300W、350W、400W、450W或500W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为每千克混合浆料100W-300W。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中，所述浸出的时间为1min-30min，例如1min、5min、10min、15min、20min、25min或30min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为10min-20min。
优选地，步骤(2)中，所述浸出在浸出槽中进行。
优选地，步骤(2)中，所述微波的发生装置设置于浸出槽的内部和/或外部。本发明中，所述设置于浸出槽的内部和/或外部是指可以将微波的发生装置设置于浸出槽的内部，也可以设置于浸出槽的外部，还可以在浸出槽的内部和外部都设置。
本发明中，所述微波的发生装置的形状按照微波安全操作规范的要求及浸出装置的结构进行设计。
优选地，所述步骤(2)中，所述固液分离为过滤分离。
作为本发明所述方法的进一步优选技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)将废磷酸铁锂正极材料与浸出剂水溶液混合，得到混合浆料；
其中，所述浸出剂为由酸和氧化剂组成的混合物，所述酸中的氢元素与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-2，所述氧化剂与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-3，所述浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为1L/kg-50L/kg；
(2)在浸出槽中对步骤(1)所述混合浆料施加频率为800MHz-1200MHz的微波进行浸出，浸出时间为10min-20min，浸出后过滤分离，得到含锂浸出液和FePO4固体；其中，所述微波的功率为每千克混合浆料100W-300W。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的方法利用微波辅助浸出废磷酸铁锂正极材料中的锂，能源利用率和加热效率高；
(2)本发明提供的方法使锂的浸出率达到95％以上，锂的选择性达到98％以上，锂的回收率达到95％以上，铁以FePO4的形式沉淀；
(3)本发明提供的方法流程短、操作简单并且易于进行工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1中得到的浸出渣的X射线衍射(XRD)图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1
本实施例提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其具体方法为：
本实施例所用原料为废磷酸铁锂正极生产废料，其经过机械破碎预处理后主要成分按重量百分比计，含Li 3.7wt％，Fe 32.49wt％，P 16.4wt％以及Al1.2wt％。
(1)将预处理后的磷酸铁锂正极粉料加入到硫酸和双氧水的混合溶液中进行调浆(混合均匀)，得到混合浆料，其中H/Li的摩尔比为2，氧化剂双氧水的剂量为氧化剂/Li的摩尔比为3.0，浸出反应中，浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为1:1；
(2)将调浆后得到的混合浆料置于微波反应器中进行微波辅助浸出，微波频率为4000MHz，微波功率为每公斤混合浆料100W，在常压下浸出反应10min，反应结束后过滤分离得到含锂浸出液和浸出渣(磷酸铁沉淀)。
本实施例得到的含锂浸出液中，锂的浸出率为97％，锂的选择性为98.5％，锂的回收率为97％，铁和磷的浸出率低于5％。
图1为本实施经微波辅助浸出后得到的浸出渣的XRD图，从图1可以看出浸出渣为FePO4的沉淀。
实施例2
本实施例提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其具体方法为：
本实施例所用原料为废磷酸铁锂电池，其经过机械破碎预处理后主要成分按重量百分比计，含Li 2.19％，Fe 26.51％，P 12.4％、Al 1.2％、Fe 2.10％以及Cu 1.09％。
(1)将预处理后的磷酸铁锂正极粉料加入到乙酸和过硫酸钠的混合溶液中进行调浆(混合均匀)，得到混合浆料，其中H/Li的摩尔比为1.80，氧化剂过硫酸钠的剂量为氧化剂/Li的摩尔比为1.0，浸出反应中，浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为10:1；
(2)将调浆后得到的混合浆料置于微波反应器中，微波频率为1000MHz，微波功率为每公斤混合浆料300W，在常压下浸出反应20min，反应结束后过滤分离得到含锂浸出液和磷酸铁沉淀。
本实施例得到的含锂浸出液中，锂的浸出率为98％，锂的选择性为99％，锂的回收率为98％，铁和磷的浸出率低于5％。
实施例3
本实施例提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其具体方法为：
本实施例所用原料为废磷酸铁锂电池，其经过机械破碎预处理后主要成分按重量百分比计，含Li 2.19％，Fe 26.51％，P 12.4％、Al 1.2％、Fe 2.10％以及Cu 1.09％。
(1)将预处理后的磷酸铁锂正极粉料加入到草酸和双氧水的混合溶液中进行调浆(混合均匀)，得到混合浆料，其中H/Li的摩尔比为1.0，氧化剂双氧水的剂量为氧化剂/Li的摩尔比为3.0，浸出反应中，浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为50:1；
(2)将调浆后得到的混合浆料置于微波反应器中，微波频率为4000MHz，微波功率为每公斤混合浆料500W，在常压下浸出反应30min，反应结束后过滤分离得到含锂浸出液和磷酸铁沉淀。
本实施例得到的含锂浸出液中，锂的浸出率为99％，锂的选择性为98％，锂的回收率为98％，铁和磷的浸出率低于5％。
实施例4
本实施例提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其具体方法为：
本实施例所用原料为废磷酸铁锂电池，其经过机械破碎预处理后主要成分按重量百分比含Li 2.19％，Fe 26.51％，P 12.4％、Al 1.2％、Fe 2.10％以及Cu1.09％。
(1)将预处理后的磷酸铁锂正极粉料加入到硝酸和双氧水的混合溶液中进行调浆(混合均匀)，得到混合浆料，其中H/Li的摩尔比为2.0，氧化剂过硫酸铵的剂量为氧化剂/Li的摩尔比为1.0，浸出反应中，浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为50:1，
(2)将调浆后得到而混合浆料置于微波反应器中，微波频率为300MHz，微波功率为每公斤混合浆料20W，在常压下浸出反应30min，反应结束后固液分离得到含锂浸出液和磷酸铁沉淀。
本实施例得到的含锂浸出液中，锂的浸出为96％，锂的选择性为98％，锂的回收率为96％，铁和磷的浸出率低于5％。
实施例5
本实施例提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其具体方法为：
本实施例所用原料为废磷酸铁锂电池，其经过机械破碎预处理后主要成分按重量百分比计，含Li 2.19％，Fe 26.51％，P 12.4％、Al 1.2％、Fe 2.10％以及Cu 1.09％。
(1)将预处理后的磷酸铁锂正极粉料加入到乙酸和次氯酸钠的混合溶液中进行调浆(混合均匀)，得到混合浆料，其中H/Li的摩尔比为1.80，氧化剂次氯酸钠的剂量为氧化剂/Li的摩尔比为2.0，浸出反应中，浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为10:1；
(2)将调浆后得到的混合浆料置于带微波发生装置的浸出槽中，微波发生装置设置于浸出槽的内部，微波频率为800MHz，微波功率为每公斤混合浆料300W，在常压下浸出反应20min，反应结束后过滤分离得到含锂浸出液和磷酸铁沉淀。
本实施例得到的含锂浸出液中，锂的浸出率为98％，锂的选择性为98.5％，锂的回收率为98％，铁和磷的浸出率低于5％。
实施例6
本实施例提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其具体方法参照实施例2，区别在于，步骤(2)中，微波频率为1200Mhz。
本实施例得到的含锂浸出液中，锂的浸出率为99％，锂的选择性为98.5％，锂的回收率为98％，铁和磷的浸出率低于5％。
实施例7
本实施例提供一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其具体方法参照实施例3，区别在于，步骤(2)中，微波频率为4000MHz，微波功率为每公斤混合浆料500W，浸出反应时间为1min。
本实施例得到的含锂浸出液中，锂的浸出率为95％，锂的选择性为98％，锂的回收率为95％，铁和磷的浸出率低于5％。
对比例1
本对比例采用实施例1的原料，即经过机械破碎预处理后的废磷酸铁锂正极生产废料，其主要成分按重量百分比计，含Li 3.7％，Fe 32.49％，P 16.4％以及Al 1.2％。
本对比例采用传统酸浸，在60℃条件下，将上述磷酸铁锂废料以2mol/L硫酸和质量浓度10％的双氧水为浸出剂在液固比为10:1的条件下浸出反应120min，固液分离后，得到含锂浸出液。
本对比例得到的含锂浸出液中，Li、Fe和P的浸出率分别为99％、92％和93％，锂的选择性为7.5％，锂的回收率为98％。
对比例2
本对比例的具体方法参照实施例1，区别在于，步骤(2)中，不使用微波，而是在60℃的加热条件下进行浸出反应。
本对比例得到的含锂浸出液中，Li、Fe和P的浸出率分别为83％、80％和81％，锂的选择性为6.9％，锂的回收率为80％。
综合上述实施例和对比例可知，本发明提供的浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法利用微波的辅助，达到了较高的锂选择性和回收率，并且在浸出过程中不进行单独的加热操作，依靠微波起到加热作用，能源利用率和加热效率高。对比例没有采用本发明的方案，因而无法取得本发明的效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将废磷酸铁锂正极材料与浸出剂溶液混合，得到混合浆料；
(2)在微波条件下对步骤(1)所述混合浆料进行浸出，浸出后固液分离，得到含锂浸出液和FePO4固体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述废磷酸铁锂正极材料包括磷酸铁锂生产废料预处理后得到的粉料和/或废磷酸铁锂电池预处理后得到的粉料；
优选地，所述预处理为机械破碎处理。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述浸出剂溶液为浸出剂的水溶液；
优选地，所述浸出剂为由酸和氧化剂组成的混合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸包括硫酸、硝酸、盐酸、甲酸、乙酸、草酸、柠檬酸或抗坏血酸中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括双氧水、氯酸钠、次氯酸钠、过硫酸钠、过硫酸铵或过硫酸钾中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述酸中的氢元素与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-2；
优选地，所述氧化剂与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-3。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为1L/kg-50L/kg。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述微波的频率为300MHz-4000MHz，优选为800MHz-1200MHz；
优选地，所述微波的功率为每千克混合浆料20W-500W，优选为每千克混合浆料100W-300W。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浸出的时间为1min-30min，优选为10min-20min；
优选地，步骤(2)中，所述浸出在浸出槽中进行；
优选地，步骤(2)中，所述微波的发生装置设置于浸出槽的内部和/或外部；
优选地，所述步骤(2)中，所述固液分离为过滤分离。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将废磷酸铁锂正极材料与浸出剂水溶液混合，得到混合浆料；
其中，所述浸出剂为由酸和氧化剂组成的混合物，所述酸中的氢元素与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-2，所述氧化剂与废磷酸铁锂正极材料中锂元素的摩尔比为1-3，所述浸出剂溶液的体积与废磷酸铁锂正极材料的质量的液固比为1L/kg-50L/kg；
(2)在浸出槽中对步骤(1)所述混合浆料施加频率为800MHz-1200MHz的微波进行浸出，浸出时间为10min-20min，浸出后过滤分离，得到含锂浸出液和FePO4固体；其中，所述微波的功率为每千克混合浆料100W-300W。
CN201810236529.1A 2018-03-21 2018-03-21 一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法 Pending CN108461857A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810236529.1A CN108461857A (zh) 2018-03-21 2018-03-21 一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810236529.1A CN108461857A (zh) 2018-03-21 2018-03-21 一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108461857A true CN108461857A (zh) 2018-08-28

Family

ID=63237122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810236529.1A Pending CN108461857A (zh) 2018-03-21 2018-03-21 一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108461857A (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109022803A (zh) * 2018-09-05 2018-12-18 合肥国轩电池材料有限公司 一种废磷酸铁锂电池正极中锂元素的回收方法
CN110474123A (zh) * 2019-08-23 2019-11-19 贵州红星电子材料有限公司 废旧磷酸铁锂电池正极材料综合回收方法
CN110527837A (zh) * 2019-09-20 2019-12-03 甘肃睿思科新材料有限公司 一种电池正极材料的高效浸出方法
CN110643816A (zh) * 2019-09-16 2020-01-03 浙江省冶金研究院有限公司 一种从废旧三元锂电池中回收锂的方法
CN110760682A (zh) * 2019-11-05 2020-02-07 中国科学院生态环境研究中心 借助机械化学活化法选择性回收废旧磷酸铁锂电池中锂的工艺
CN110759644A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 许昌学院 一种用废弃磷酸铁锂电池合成磷酸铁和氧化铁薄膜的方法
CN112038722A (zh) * 2020-08-12 2020-12-04 中南大学 一种高效处理废旧磷酸铁锂正极片的方法
CN112322899A (zh) * 2020-10-19 2021-02-05 钢研晟华科技股份有限公司 一种浸出处理废锂离子电池正极的方法及装置
CN112441572A (zh) * 2019-08-27 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法
CN114614130A (zh) * 2022-02-28 2022-06-10 武汉大学 一种亚临界水中铵盐辅助的高选择性回收废旧锂离子电池正极材料的方法
CN114835099A (zh) * 2022-04-21 2022-08-02 中国科学院过程工程研究所 一种废磷酸铁锂的再生利用方法及再生利用系统装置
CN115044780A (zh) * 2022-06-06 2022-09-13 安徽大学绿色产业创新研究院 一种从磷酸铁锂电池正极材料中回收锂的方法
CN115210391A (zh) * 2020-03-02 2022-10-18 锂电池循环有限公司 一种处理多个废旧的磷酸铁锂电池的方法
CN117125687A (zh) * 2021-05-31 2023-11-28 福建师范大学 一种从废旧锂电池正极磷酸铁锂循环再生锂电池用磷酸铁的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106848474A (zh) * 2017-04-18 2017-06-13 中科过程（北京）科技有限公司 一种从锂离子电池正极废料中高效回收正极材料前驱体和碳酸锂的方法
CN107069132A (zh) * 2016-12-19 2017-08-18 天齐锂业股份有限公司 一种回收废旧磷酸铁锂正极材料的方法
CN107352524A (zh) * 2017-08-03 2017-11-17 清华大学 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法
CN107777711A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 湖南金源新材料股份有限公司 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法及其碳酸锂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107777711A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 湖南金源新材料股份有限公司 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法及其碳酸锂
CN107069132A (zh) * 2016-12-19 2017-08-18 天齐锂业股份有限公司 一种回收废旧磷酸铁锂正极材料的方法
CN106848474A (zh) * 2017-04-18 2017-06-13 中科过程（北京）科技有限公司 一种从锂离子电池正极废料中高效回收正极材料前驱体和碳酸锂的方法
CN107352524A (zh) * 2017-08-03 2017-11-17 清华大学 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
伊学农等: "《话说新科技革命中的工业 上》", 31 December 1995, 中国华侨出版社 *
谷臣清: "《材料工程基础》", 31 January 2004, 机械工业出版社 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109022803A (zh) * 2018-09-05 2018-12-18 合肥国轩电池材料有限公司 一种废磷酸铁锂电池正极中锂元素的回收方法
CN110474123A (zh) * 2019-08-23 2019-11-19 贵州红星电子材料有限公司 废旧磷酸铁锂电池正极材料综合回收方法
CN110474123B (zh) * 2019-08-23 2022-08-09 贵州红星电子材料有限公司 废旧磷酸铁锂电池正极材料综合回收方法
CN112441572A (zh) * 2019-08-27 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法
CN112441572B (zh) * 2019-08-27 2022-11-11 比亚迪股份有限公司 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法
CN110643816A (zh) * 2019-09-16 2020-01-03 浙江省冶金研究院有限公司 一种从废旧三元锂电池中回收锂的方法
CN110527837A (zh) * 2019-09-20 2019-12-03 甘肃睿思科新材料有限公司 一种电池正极材料的高效浸出方法
CN110527837B (zh) * 2019-09-20 2020-09-22 甘肃睿思科新材料有限公司 一种电池正极材料的高效浸出方法
CN110759644A (zh) * 2019-10-16 2020-02-07 许昌学院 一种用废弃磷酸铁锂电池合成磷酸铁和氧化铁薄膜的方法
CN110760682A (zh) * 2019-11-05 2020-02-07 中国科学院生态环境研究中心 借助机械化学活化法选择性回收废旧磷酸铁锂电池中锂的工艺
CN115210391A (zh) * 2020-03-02 2022-10-18 锂电池循环有限公司 一种处理多个废旧的磷酸铁锂电池的方法
CN112038722A (zh) * 2020-08-12 2020-12-04 中南大学 一种高效处理废旧磷酸铁锂正极片的方法
CN112322899A (zh) * 2020-10-19 2021-02-05 钢研晟华科技股份有限公司 一种浸出处理废锂离子电池正极的方法及装置
CN112322899B (zh) * 2020-10-19 2024-01-02 钢研晟华科技股份有限公司 一种浸出处理废锂离子电池正极的方法及装置
CN117125687A (zh) * 2021-05-31 2023-11-28 福建师范大学 一种从废旧锂电池正极磷酸铁锂循环再生锂电池用磷酸铁的方法
CN114614130A (zh) * 2022-02-28 2022-06-10 武汉大学 一种亚临界水中铵盐辅助的高选择性回收废旧锂离子电池正极材料的方法
CN114614130B (zh) * 2022-02-28 2024-04-19 武汉大学 一种亚临界水中铵盐辅助的高选择性回收废旧锂离子电池正极材料的方法
CN114835099A (zh) * 2022-04-21 2022-08-02 中国科学院过程工程研究所 一种废磷酸铁锂的再生利用方法及再生利用系统装置
CN115044780A (zh) * 2022-06-06 2022-09-13 安徽大学绿色产业创新研究院 一种从磷酸铁锂电池正极材料中回收锂的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108461857A (zh) 一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法
CN106910959B (zh) 一种从磷酸铁锂废料中选择性回收锂的方法
CN108075202B (zh) 一种磷酸铁锂正极材料的综合回收方法
CN106684485B (zh) 酸浸法回收处理废旧磷酸铁锂正极材料的方法
CN113443640B (zh) 一种利用磷酸铁锂电池正负极废粉制备电池级碳酸锂和电池级磷酸铁的方法
CN103086405B (zh) 一种电池级碳酸锂的清洁化生产方法
CN106848471A (zh) 一种废旧锂离子电池正极材料的混酸浸出及回收方法
CN109775678A (zh) 废旧磷酸铁锂电池中制备电池级磷酸铁和工业级磷酸锂的方法
CN112410556B (zh) 磷酸铁锂废粉料的回收方法
CN107017444A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池中金属回收的方法
CN109626350A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池正极片制备电池级磷酸铁的方法
CN106077036B (zh) 一种超声波辅助酸浸处理铝电解废旧阴极炭块的方法
CN109167118A (zh) 磷酸铁锂电池电极材料的综合利用方法
CN113292057B (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法
CN104760976B (zh) 一种微波处理含钾页岩综合利用方法
CN105271317A (zh) 将锂辉石提锂矿渣中的铷铯转化为可溶性盐的方法
CN106848473A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池中锂的选择性回收方法
CN103555942A (zh) 一种分解钨精矿的方法
CN113912033A (zh) 一种前置提锂的废旧磷酸铁锂电池正负极混粉的回收方法
CN115744864A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料高效回收及再生利用的方法
CN114604836A (zh) 超声波高能氧处理废旧磷酸铁锂正负极混粉的回收方法
CN104692436B (zh) 一种由粉煤灰制备冰晶石的方法
CN113753874B (zh) 从含pvdf的磷酸铁锂正极材料中回收活性物质的方法
CN106587122B (zh) 一种利用铝电解槽阴极炭块碱性浸出液生产冰晶石的方法
CN108101016B (zh) 钛白副产硫酸亚铁制备磷酸铁锂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180828

RJ01 Rejection of invention patent application after publication