CN110790289A - 一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法 - Google Patents

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赵本富
王筱静
郝彦青
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00Lithium compounds
    • C01D15/02Oxides; Hydroxides

Abstract

本发明提供了一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,该方法包括如下步骤,步骤S1,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末;步骤S2,对磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液;步骤S3,对硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;步骤S4,对氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂,该方法改变现有技术只能将磷酸铁锂正极材料回收转换为碳酸锂的现状,其对应的生产工艺技术稳定、生产效率高,并且具有良好的社会效益和经济效益,能够有效地改变磷酸铁锂正极材料回收生产途径单一和碳酸锂产能过程的问题。

Description

一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法
技术领域
本发明涉及废电池材料回收的技术领域,尤其涉及一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法。
背景技术
氢氧化锂广泛应用于化工、国防和电池等不同领域中,比如,氢氧化锂能够用作碱性储能电池的添加剂、在国防上用作核反应堆的热载体和金属表面保护剂、在航空航天工业中作用空气净化剂以及用作特种光学玻璃或者合成维生素A的主要原料。而磷酸铁锂正极材料广泛用于制作电池正极,当电池失效后,电池正极中的磷酸铁锂正极材料会被相应的回收再用,目前对磷酸铁锂正极材料的回收再用都是以生产碳酸锂为最终产品,现有的碳酸锂生产已经处于供过于求的状态,并且现有技术并未真正广泛地将磷酸铁锂正极材料回收转换为氢氧化锂,可见通过磷酸铁锂正极材料回收得到氢氧化锂具有潜在社会效益和经济效益。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明提供一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,该利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤,步骤S1,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末;步骤S2,对磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液;步骤S3,对硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;步骤S4,对氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂,该方法改变现有技术只能将磷酸铁锂正极材料回收转换为碳酸锂的现状,其对应的生产工艺技术稳定、生产效率高,并且具有良好的社会效益和经济效益,能够有效地改变磷酸铁锂正极材料回收生产途径单一和碳酸锂产能过程的问题,从而为化工、国防和电池行业提供稳定和高质的氢氧化锂供应。
本发明提供一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于,所述利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤:
步骤S1,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末;
步骤S2,对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液;
步骤S3,对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;
步骤S4,对所述氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂;
进一步,在所述步骤S1中,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末具体包括,
步骤S101,对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理,以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值;
步骤S102,根据所述有机杂质浓度值,对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理;
步骤S103,对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理,以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末;
进一步,在所述步骤S101中,对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理,以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值具体包括,
对所述磷酸铁锂正极材料进行预设种类有机杂质浓度检测处理,以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机粘接剂杂质的浓度值;
或者,
在所述步骤S102中,根据所述有机杂质浓度值,对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理具体包括,
步骤S1021,确定所述煅烧处理的煅烧温度范围为500-600℃和煅烧持续时间范围为30-60min;
步骤S1022,将所述有机杂质浓度值与预设浓度阈值进行对比处理,若所述有机杂质浓度值大于或者等于所述预设浓度阈值,则增大所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间,否则,减小所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间;
或者,
在所述步骤S103中,对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理,以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末具体包括,
对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行粗研磨处理和细研磨处理,以得到粒度范围为100-150目筛的磷酸铁锂粉末;
进一步,在所述步骤S2中,对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液具体包括,
步骤S201,对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理,以得到磷酸铁锂浆料;
步骤S202,对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理,以得到酸化磷酸铁锂浆液;
步骤S203,对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理,以得到所述硫酸锂溶液;
进一步,在所述步骤S201中,对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理,以得到磷酸铁锂浆料具体包括,
将所述磷酸铁锂粉末与水以1:2~3的重量比进行混合配浆,以得到所述磷酸铁锂浆料;
或者,
在所述步骤S202中,对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理,以得到酸化磷酸铁锂浆液具体包括,
步骤S2021,在反应釜中混合所述磷酸铁锂浆料和硫酸,以得到酸化混合液;
步骤S2022,在所述反应釜中,对所述酸化混合液进行加热温度为80-90℃和加热持续时间为2-4h的反应,以使所述酸化混合液的游离酸值为5-10g/L,从而得到所述酸化磷酸铁锂浆料;
进一步,在步骤S203中,对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理,以得到所述硫酸锂溶液具体包括,
步骤S2031,在所述酸化磷酸铁锂浆液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应和所述PH值调整处理,以使所述酸化磷酸铁锂浆液的PH值为5.5-6.5;
步骤S2032,对所述酸化磷酸铁锂浆液进行过滤处理与固液分离处理,以得到所述硫酸锂溶液;
进一步,在所述步骤S3中,对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液具体包括,
步骤S301,在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应,以将所述硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值,并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
步骤S302,确定所述硫酸锂溶液的钙含量,根据所述钙含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应,并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
步骤S303,确定所述硫酸锂溶液的锂含量,根据所述锂含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的氢氧化钠,再进行所述浓缩处理与所述冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;
进一步,在所述步骤S301中,在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应,以将所述硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值,并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括,
在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应,以使所述硫酸锂溶液的PH值转换为9-10,并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
或者,
在所述步骤S302中,确定所述硫酸锂溶液的钙含量,根据所述钙含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应,并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括,
确定所述硫酸锂溶液的钙含量,对所述硫酸锂溶液添加所述钙含量的1.2-1.5倍的碳酸钠,并在60-70℃的温度条件下进行1-2h的反应,以使所述硫酸锂溶液的钙含量低于0.005g/L,再对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
或者,
在所述步骤S303中,确定所述硫酸锂溶液的锂含量,根据所述锂含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的氢氧化钠,再进行所述浓缩处理与所述冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液具体包括,
步骤3031,确定所述硫酸锂溶液的锂含量,对所述硫酸锂溶液添加所述锂含量的0.95-1.0倍的氢氧化钠,以得到关于硫酸锂与氢氧化钠的混合液;
步骤S3032,对所述混合液进行浓缩处理,以使所述混合液的锂含量为30-40g/L;
步骤S3033,对经过所述浓缩处理的所述混合液进行冷冻温度为5-10℃和冷冻持续时间为3-5h的冷冻分离处理,以分离得到十水硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;
进一步,在所述步骤S4中,对所述氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂具体包括,
步骤S401,确定所述氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,根据所述硫酸根的含量,适应性地对所述氢氧化锂溶液添加一定量的氢氧化钡进行反应,并对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理;
步骤S402,将所述氢氧化锂溶液进行减压浓缩处理,以析出得到氢氧化锂结晶;
步骤S403,对所述氢氧化锂结晶进行干燥处理,以得到干燥化的氢氧化锂;
进一步,在所述步骤S401中,确定所述氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,根据所述硫酸根的含量,适应性地对所述氢氧化锂溶液添加一定量的氢氧化钡进行反应,并对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理具体包括,
确定所述氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,对所述氢氧化锂溶液添加所述硫酸根的含量的0.95-1.0倍的氢氧化钡,并在80-90℃的温度下进行2-3h的反应,以使所述氢氧化锂溶液的硫酸根的含量低于0.05g/L,在对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理;
或者,
在所述步骤S402中,将所述氢氧化锂溶液进行减压浓缩处理,以析出得到氢氧化锂结晶具体包括,
将所述氢氧化锂溶液置于浓缩结晶槽中进行所述减压浓缩处理,以析出80%-85%的氢氧化锂结晶;
或者,
在所述步骤S403中,对所述氢氧化锂结晶进行干燥处理,以得到干燥化的氢氧化锂具体包括,
对所述氢氧化锂结晶进行50-80℃的热风干燥处理,以使其中游离水的含量低于0.1%,从而得到所述干燥化的氢氧化锂。
相比于现有技术,该利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤,步骤S1,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末;步骤S2,对磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液;步骤S3,对硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;步骤S4,对氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂,该方法改变现有技术只能将磷酸铁锂正极材料回收转换为碳酸锂的现状,其对应的生产工艺技术稳定、生产效率高,并且具有良好的社会效益和经济效益,能够有效地改变磷酸铁锂正极材料回收生产途径单一和碳酸锂产能过程的问题,从而为化工、国防和电池行业提供稳定和高质的氢氧化锂供应。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参阅图1,为本发明提供的一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法的流程示意图。该利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤:
步骤S1,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末。
优选地,在该步骤S1中,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末具体包括,
步骤S101,对该磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理,以确定该磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值;
步骤S102,根据该有机杂质浓度值,对该磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理;
步骤S103,对经过该煅烧处理后的该磷酸铁锂正极材料进行该研磨处理,以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末。
优选地,在该步骤S101中,对该磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理,以确定该磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值具体包括,
对该磷酸铁锂正极材料进行预设种类有机杂质浓度检测处理,以确定该磷酸铁锂正极材料当前的有机粘接剂杂质的浓度值;
优选地,在该步骤S102中,根据该有机杂质浓度值,对该磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理具体包括,
步骤S1021,确定该煅烧处理的煅烧温度范围为500-600℃和煅烧持续时间范围为30-60min;
步骤S1022,将该有机杂质浓度值与预设浓度阈值进行对比处理,若该有机杂质浓度值大于或者等于该预设浓度阈值,则增大该煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间,否则,减小该煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间;
优选地,在该步骤S103中,对经过该煅烧处理后的该磷酸铁锂正极材料进行该研磨处理,以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末具体包括,
对经过该煅烧处理后的该磷酸铁锂正极材料进行粗研磨处理和细研磨处理,以得到粒度范围为100-150目筛的磷酸铁锂粉末。
步骤S2,对该磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液。
优选地,在该步骤S2中,对该磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液具体包括,
步骤S201,对该磷酸铁锂粉末进行配浆处理,以得到磷酸铁锂浆料;
步骤S202,对该磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理,以得到酸化磷酸铁锂浆液;
步骤S203,对该酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理,以得到该硫酸锂溶液。
优选地,在该步骤S201中,对该磷酸铁锂粉末进行配浆处理,以得到磷酸铁锂浆料具体包括,
将该磷酸铁锂粉末与水以1:2~3的重量比进行混合配浆,以得到该磷酸铁锂浆料;
优选地,在该步骤S202中,对该磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理,以得到酸化磷酸铁锂浆液具体包括,
步骤S2021,在反应釜中混合该磷酸铁锂浆料和硫酸,以得到酸化混合液;
步骤S2022,在该反应釜中,对该酸化混合液进行加热温度为80-90℃和加热持续时间为2-4h的反应,以使该酸化混合液的游离酸值为5-10g/L,从而得到该酸化磷酸铁锂浆料;
优选地,在步骤S203中,对该酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理,以得到该硫酸锂溶液具体包括,
步骤S2031,在该酸化磷酸铁锂浆液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应和该PH值调整处理,以使该酸化磷酸铁锂浆液的PH值为5.5-6.5;
步骤S2032,对该酸化磷酸铁锂浆液进行过滤处理与固液分离处理,以得到该硫酸锂溶液。
步骤S3,对该硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液。
优选地,在该步骤S3中,对该硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液具体包括,
步骤S301,在该硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应,以将该硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值,并对该硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
步骤S302,确定该硫酸锂溶液的钙含量,根据该钙含量,适应性地对该硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应,并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
步骤S303,确定该硫酸锂溶液的锂含量,根据该锂含量,适应性地对该硫酸锂溶液添加一定量的氢氧化钠,再进行该浓缩处理与该冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液。
优选地,在该步骤S301中,在该硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应,以将该硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值,并对该硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括,
在该硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应,以使该硫酸锂溶液的PH值转换为9-10,并对该硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
优选地,在该步骤S302中,确定该硫酸锂溶液的钙含量,根据该钙含量,适应性地对该硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应,并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括,
确定该硫酸锂溶液的钙含量,对该硫酸锂溶液添加该钙含量的1.2-1.5倍的碳酸钠,并在60-70℃的温度条件下进行1-2h的反应,以使该硫酸锂溶液的钙含量低于0.005g/L,再对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
优选地,在该步骤S303中,确定该硫酸锂溶液的锂含量,根据该锂含量,适应性地对该硫酸锂溶液添加一定量的氢氧化钠,再进行该浓缩处理与该冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液具体包括,
步骤3031,确定该硫酸锂溶液的锂含量,对该硫酸锂溶液添加该锂含量的0.95-1.0倍的氢氧化钠,以得到关于硫酸锂与氢氧化钠的混合液;
步骤S3032,对该混合液进行浓缩处理,以使该混合液的锂含量为30-40g/L;
步骤S3033,对经过该浓缩处理的该混合液进行冷冻温度为5-10℃和冷冻持续时间为3-5h的冷冻分离处理,以分离得到十水硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液。
步骤S4,对该氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂。
优选地,在该步骤S4中,对该氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂具体包括,
步骤S401,确定该氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,根据该硫酸根的含量,适应性地对该氢氧化锂溶液添加一定量的氢氧化钡进行反应,并对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理;
步骤S402,将该氢氧化锂溶液进行减压浓缩处理,以析出得到氢氧化锂结晶;
步骤S403,对该氢氧化锂结晶进行干燥处理,以得到干燥化的氢氧化锂。
优选地,在该步骤S401中,确定该氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,根据该硫酸根的含量,适应性地对该氢氧化锂溶液添加一定量的氢氧化钡进行反应,并对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理具体包括,
确定该氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,对该氢氧化锂溶液添加该硫酸根的含量的0.95-1.0倍的氢氧化钡,并在80-90℃的温度下进行2-3h的反应,以使该氢氧化锂溶液的硫酸根的含量低于0.05g/L,在对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理;
优选地,在该步骤S402中,将该氢氧化锂溶液进行减压浓缩处理,以析出得到氢氧化锂结晶具体包括,
将该氢氧化锂溶液置于浓缩结晶槽中进行该减压浓缩处理,以析出80%-85%的氢氧化锂结晶;
优选地,在该步骤S403中,对该氢氧化锂结晶进行干燥处理,以得到干燥化的氢氧化锂具体包括,
对该氢氧化锂结晶进行50-80℃的热风干燥处理,以使其中游离水的含量低于0.1%,从而得到该干燥化的氢氧化锂。
从上述实施例的内容可知,该利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤,步骤S1,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末;步骤S2,对磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液;步骤S3,对硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;步骤S4,对氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂,该方法改变现有技术只能将磷酸铁锂正极材料回收转换为碳酸锂的现状,其对应的生产工艺技术稳定、生产效率高,并且具有良好的社会效益和经济效益,能够有效地改变磷酸铁锂正极材料回收生产途径单一和碳酸锂产能过程的问题,从而为化工、国防和电池行业提供稳定和高质的氢氧化锂供应。

Claims (10)

1.一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于,所述利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤:
步骤S1,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末;
步骤S2,对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液;
步骤S3,对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液;
步骤S4,对所述氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂。
2.根据权利要求1所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S1中,对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理,以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末具体包括,
步骤S101,对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理,以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值;
步骤S102,根据所述有机杂质浓度值,对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理;
步骤S103,对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理,以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末。
3.根据权利要求2所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S101中,对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理,以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值具体包括,
对所述磷酸铁锂正极材料进行预设种类有机杂质浓度检测处理,以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机粘接剂杂质的浓度值;
或者,
在所述步骤S102中,根据所述有机杂质浓度值,对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理具体包括,
步骤S1021,确定所述煅烧处理的煅烧温度范围为500-600℃和煅烧持续时间范围为30-60min;
步骤S1022,将所述有机杂质浓度值与预设浓度阈值进行对比处理,若所述有机杂质浓度值大于或者等于所述预设浓度阈值,则增大所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间,否则,减小所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间;
或者,
在所述步骤S103中,对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理,以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末具体包括,
对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行粗研磨处理和细研磨处理,以得到粒度范围为100-150目筛的磷酸铁锂粉末。
4.根据权利要求1所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S2中,对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理,以得到硫酸锂溶液具体包括,
步骤S201,对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理,以得到磷酸铁锂浆料;
步骤S202,对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理,以得到酸化磷酸铁锂浆液;
步骤S203,对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理,以得到所述硫酸锂溶液。
5.根据权利要求4所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S201中,对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理,以得到磷酸铁锂浆料具体包括,
将所述磷酸铁锂粉末与水以1:2~3的重量比进行混合配浆,以得到所述磷酸铁锂浆料;
或者,
在所述步骤S202中,对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理,以得到酸化磷酸铁锂浆液具体包括,
步骤S2021,在反应釜中混合所述磷酸铁锂浆料和硫酸,以得到酸化混合液;
步骤S2022,在所述反应釜中,对所述酸化混合液进行加热温度为80-90℃和加热持续时间为2-4h的反应,以使所述酸化混合液的游离酸值为5-10g/L,从而得到所述酸化磷酸铁锂浆料。
6.根据权利要求4所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在步骤S203中,对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理,以得到所述硫酸锂溶液具体包括,
步骤S2031,在所述酸化磷酸铁锂浆液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应和所述PH值调整处理,以使所述酸化磷酸铁锂浆液的PH值为5.5-6.5;
步骤S2032,对所述酸化磷酸铁锂浆液进行过滤处理与固液分离处理,以得到所述硫酸锂溶液。
7.根据权利要求1所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S3中,对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液具体包括,
步骤S301,在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应,以将所述硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值,并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
步骤S302,确定所述硫酸锂溶液的钙含量,根据所述钙含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应,并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
步骤S303,确定所述硫酸锂溶液的锂含量,根据所述锂含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的氢氧化钠,再进行所述浓缩处理与所述冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液。
8.根据权利要求7所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S301中,在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应,以将所述硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值,并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括,
在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应,以使所述硫酸锂溶液的PH值转换为9-10,并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
或者,
在所述步骤S302中,确定所述硫酸锂溶液的钙含量,根据所述钙含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应,并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括,
确定所述硫酸锂溶液的钙含量,对所述硫酸锂溶液添加所述钙含量的1.2-1.5倍的碳酸钠,并在60-70℃的温度条件下进行1-2h的反应,以使所述硫酸锂溶液的钙含量低于0.005g/L,再对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理;
或者,
在所述步骤S303中,确定所述硫酸锂溶液的锂含量,根据所述锂含量,适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的氢氧化钠,再进行所述浓缩处理与所述冷冻分离处理,以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液具体包括,
步骤3031,确定所述硫酸锂溶液的锂含量,对所述硫酸锂溶液添加所述锂含量的0.95-1.0倍的氢氧化钠,以得到关于硫酸锂与氢氧化钠的混合液;
步骤S3032,对所述混合液进行浓缩处理,以使所述混合液的锂含量为30-40g/L;
步骤S3033,对经过所述浓缩处理的所述混合液进行冷冻温度为5-10℃和冷冻持续时间为3-5h的冷冻分离处理,以分离得到十水硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液。
9.根据权利要求1所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S4中,对所述氢氧化锂溶液进行提炼处理,以得到氢氧化锂具体包括,
步骤S401,确定所述氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,根据所述硫酸根的含量,适应性地对所述氢氧化锂溶液添加一定量的氢氧化钡进行反应,并对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理;
步骤S402,将所述氢氧化锂溶液进行减压浓缩处理,以析出得到氢氧化锂结晶;
步骤S403,对所述氢氧化锂结晶进行干燥处理,以得到干燥化的氢氧化锂。
10.根据权利要求9所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,其特征在于:
在所述步骤S401中,确定所述氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,根据所述硫酸根的含量,适应性地对所述氢氧化锂溶液添加一定量的氢氧化钡进行反应,并对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理具体包括,
确定所述氢氧化锂溶液中硫酸根的含量,对所述氢氧化锂溶液添加所述硫酸根的含量的0.95-1.0倍的氢氧化钡,并在80-90℃的温度下进行2-3h的反应,以使所述氢氧化锂溶液的硫酸根的含量低于0.05g/L,在对反应后的氢氧化锂溶液进行过滤净化处理;
或者,
在所述步骤S402中,将所述氢氧化锂溶液进行减压浓缩处理,以析出得到氢氧化锂结晶具体包括,
将所述氢氧化锂溶液置于浓缩结晶槽中进行所述减压浓缩处理,以析出80%-85%的氢氧化锂结晶;
或者,
在所述步骤S403中,对所述氢氧化锂结晶进行干燥处理,以得到干燥化的氢氧化锂具体包括,
对所述氢氧化锂结晶进行50-80℃的热风干燥处理,以使其中游离水的含量低于0.1%,从而得到所述干燥化的氢氧化锂。
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