CN113061723A - 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法 - Google Patents

一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，包括以下步骤：(1)将报废电池的正极粉料在碱液中浸泡后焙烧得到中间产物；(2)对中间产物使用酸液进行浸出，对浸出液进行结晶或沉淀，即得到锂盐产品；(3)将浸出渣加入到磷酸溶液中，并加入高纯铁粉进行反应，得到Fe(H2PO4)2溶液；(4)向Fe(H2PO4)2溶液中通入氧化剂进行氧化反应，得到二水磷酸铁浆料；(5)对二水磷酸铁浆料进行后处理，即得磷酸铁产品。本发明通过一整套连续的流程同时实现了废旧磷酸铁锂电池中锂元素的回收以及铁、磷元素的再利用，最终回收得到了磷酸铁，提高了回收产品的经济效益、简化了回收流程、降低了回收成本，对环境友好。

Description

一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法
技术领域
本发明涉及废旧锂离子电池回收技术领域，具体涉及一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法。
背景技术
由于磷酸铁锂动力电池具有循环寿命长、安全性能好等优点，因此近年来在各种电动汽车和储能领域上应用广泛。特别是近年来受新能源汽车以及储能锂电池带动，磷酸铁锂销量大幅增长，大量生产的背后意味着每年都会有大量的废弃磷酸铁锂电池的产生。按磷酸铁锂电池的装机量约占整体锂电池总量的1/3计算，未来几年我国将产生约20～40万吨的废磷酸铁锂电池，将会对环境造成较大的污染。因此，对废旧磷酸铁锂电池进行回收及再利用刻不容缓。
废旧磷酸铁锂电池中Li含量低而Fe、P含量高，Li回收价值高，而且P和Fe也具有一定的回收价值。然而，一般拆解的废旧电池极片中含有金属Al、Cu、石墨、碳包覆层、粘接剂、导电剂、含F电解质等杂质，给回收合格锂盐和高纯磷酸铁增加了很大难度。
现有废旧磷酸铁锂电池中Li回收的主要技术是将拆解得到的磷酸铁锂粉末经硫酸/盐酸/硝酸等无机酸浸出后得到含锂溶液(磷铁锂混合溶液)，提纯后通过添加过量碳酸钠至饱和制得高纯碳酸锂。但该方法的回收成本较高，且产品的经济效益较低，若从该技术中将Fe、P元素以磷酸铁形式回收直接得到电池级磷酸铁，可使Fe和P的回收价值增加，同时磷酸铁沉淀后的溶液循环利用，可以富集锂元素，使总回收成本下降，总经济效益增加。但是目前从该技术中直接制备电池级磷酸铁存在以下难题：此类方法不仅引入SO4 2-、Cl-、NO3-等杂质离子，还需加入氨或氢氧化钠中和调节pH，对获得高纯度的磷酸铁需要复杂的净化洗涤处理工艺，工艺过程中产生的含盐废水需进行蒸发结晶，工艺复杂、流程长，成本高。
合肥工业大学的DouchengBian等人以回收的磷酸铁锂正极材料为原料，直接加入磷酸，通过反应、溶解、过滤不溶物(碳包覆层、粘接剂、导电剂等)，然后回流、蒸发，过滤、蒸馏水和无水乙醇洗涤滤饼获得二水磷酸铁。对滤液在100℃下进行蒸发，然后加入无水乙醇，过滤，洗涤获得磷酸二氢锂。该工艺没有首先除去回收磷酸铁锂正极材料中的粘接剂、导电剂、碳包覆层等杂质，在酸浸的过程中，这些杂质特别是碳包覆层会严重阻碍H+与Li、Fe、P的接触，导致反应速率慢，浸出率低。另外该工艺没有有效除去正极料中Al杂质，影响磷酸铁产品质量。且该工艺耗能高、流程长。
专利CN106997973A公开了一种从废旧磷酸铁锂正极料中制备磷酸铁和锂的磷酸盐的方法，该方案以废旧磷酸铁锂正极料为原料，通过氧化去除其含有的杂质(导电剂、粘结剂、碳包覆层等)，得到含锂、铁、磷的混合物，特别地提出了以磷酸为反应剂，不引入其他杂质离子，使用湿化学法制备磷酸铁和锂的磷酸盐，滤液循环利用。该方法实质是通过焙烧氧化将磷酸铁锂氧化为磷酸铁、氧化锂及部分三氧化二铁，再与磷酸反应得到磷酸锂盐和磷酸铁，其获得的磷酸铁与废旧磷酸铁锂原料粒度、形貌遗传性关联很大，不同厂家生产的报废电池和电池生产过程的极片废料有相当差异，导致最终回收的磷酸铁产品一致性差，产品质量不稳定。
发明内容
本发明提供了一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，用以解决现有技术工艺复杂、对锂铁磷等元素的回收成本较高、产品经济效益较低、除杂困难以及最终产质量不佳的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，包括以下步骤：
(1)将废旧磷酸铁锂电池的正极粉料在碱液中浸泡一定时间，取出后焙烧得到中间产物；
(2)对中间产物使用酸液进行浸出，得到浸出渣和浸出液，对浸出液进行结晶或沉淀处理，即得到锂盐产品；
(3)将浸出渣加入到磷酸溶液中，并加入高纯铁粉进行反应，得到Fe(H2PO4)2溶液；
(4)向Fe(H2PO4)2溶液中通入氧化剂进行氧化反应，得到二水磷酸铁浆料；
(5)对二水磷酸铁浆料进行后处理，即得磷酸铁产品。
上述技术方案的设计思路在于，本技术方案以废旧磷酸铁锂电池的正极材料为原料，采用碱浸和焙烧的方法除去有害杂质，得到纯净的氧化锂、磷酸铁和氧化铁的混合物，然后通过酸浸选择性浸出回收锂，再以高纯铁粉为还原剂，磷酸为反应剂，制备成磷酸二氢亚铁溶液，再通过的氧化结晶得到二水合磷酸铁，经过后处理即可获得磷酸铁产品。
上述技术方案的技术效果在于，本技术方案通过一整套连续的流程同时实现了废旧电池中锂的回收以及铁、磷资源的再利用，降低了回收成本，同时，通过铁粉、磷酸和正极粉料的反应直接合成了磷酸铁，大大提高了最终产品的经济效益，铁、磷资源的回收过程中不需添加硫酸、硝酸等其它无机酸，也无需用氨水或碱调节pH值，有效避免了杂质阴、阳离子或其它无机、有机物的干扰；另外本发明还通过碱浸泡去除了铝、有机碳酸酯和含氟物质，通过焙烧去除了导电剂、粘结剂和碳包覆层等杂质，降低了杂质含量，从多方面保证了制备得到的最终产品的纯度，从而使得最终产品的纯度高、结晶度好、粒度可控。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中正极粉料的粒径小于0.18mm。将电芯进行破碎后，铜箔和铝箔也会破碎成细粒，铜箔和铝箔的粉料主要分布在大于0.3mm的范围内，而正负极活性粉料主要集中在小于0.18mm的范围内，因此本优选方案将收集的正极粉料的粒径限定为小于0.18mm，可以有效提高粉料中正极活性粉料的含量并减少杂质的含量。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中碱液为氢氧化钠或氢氧化钾。上述两种碱液对物料中的残余金属铝、有机碳酸酯和含氟物质具有较强的溶解效果。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中碱液循环使用。将碱液重复循环使用可降低整体工艺的成本。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中焙烧操作的温度为400～800℃，焙烧时间为1～4小时。经发明人研究发现，在上述温度和时间范围内进行焙烧，可有效去除电芯中的导电剂、粘结剂和碳包覆层等杂质，提高最终产品的纯度，还可充分将物料中的Fe2+转化为Fe3 +，将锂离子从磷酸铁锂晶格中释放，从而强化锂的浸出。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中用于浸出的酸液为磷酸或硝酸，磷酸浓度为0.1～0.5mol/L，硝酸浓度为0.05～0.3mol/L。使用稀浓度的磷酸或硝酸不会溶解中间产物中的磷酸铁成分，有利于后续对于锂的回收，保证锂回收的纯度；另外，经发明人研究发现，上述浓度的磷酸或硝酸对于锂的浸出效果最佳。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中浸出液循环使用，且当浸出液中锂的浓度达到45～55g/L时，开始对浸出液进行结晶或沉淀处理。将浸出液循环使用一方面可富集锂离子，另一方面可降低成本；采用稀磷酸对锂进行浸出时，使用冷却结晶的方式获得磷酸锂产品；采用稀硝酸对锂进行浸出时，添加碳酸钠沉锂，获得碳酸锂产品；待锂离子浓度达到45-55g/L后再经结晶或沉淀回收锂产品，不仅节约了提锂成本，还提高了锂的回收率。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中高纯铁粉为铁质量百分含量大于98％的还原铁粉或雾化铁粉。对高纯铁粉中铁质量进行限定可降低其他杂质的引入，保证工艺方法的正常进行。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中高纯铁粉的添加质量大于等于正极粉料中铁含量的105％。添加过量的高纯铁粉可保证反应的完全进行。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中磷酸溶液的浓度为20wt％～50wt％。磷酸溶液浓度的设计基于对溶解后Fe(H2PO4)2溶度的控制。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中反应的温度为25～90℃，进一步优选为60～70℃；反应进行至所得到的Fe(H2PO4)2溶液的浓度为通过添加纯水调节为15wt％～30wt％，进一步优选为，反应完毕后调节Fe(H2PO4)2溶液的浓度为20wt％～25wt％。上述反应温度范围内反应时间最短、反应效率最高；对反应最终Fe(H2PO4)2浓度的限定有利于后续磷酸铁的氧化沉淀结晶。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中发生氧化反应前Fe(H2PO4)2溶液的pH值为1.0～2.0，氧化反应的温度为25～80℃，氧化反应的反应时间为60～240min。对氧化反应前溶液pH的限定有利于后续磷酸铁的氧化沉淀结晶。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中氧化剂包括氧气和空气中的一种或两种。氧气或空气作为氧化剂不会向反应体系中引入杂质元素，可提高最终产品的纯度。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中的氧化剂为氧气与双氧水的组合、空气与双氧水的组合中的一种或两种组合。氧化剂中增加双氧水可增加氧化性，提高反应效率。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中后处理包括对二水磷酸铁浆料的陈化操作，陈化处理的温度为93～95℃；陈化处理的时间为1～10小时，进一步优选为3～4小时。陈化操作可以提高磷酸铁产品的结晶度并影响产品形貌和密度。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中后处理还包括过滤、洗涤、干燥和脱水操作。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中采用压滤机或离心机进行固液分离与洗涤，浓度高的磷酸溶液返回循环使用；当洗涤产生的洗涤液的pH值为5.9～6.1时，停止洗涤。
作为上述技术方案的优选，将步骤(5)中过滤和洗涤操作产生的滤液和洗涤液合并且添加适量磷酸并通过阳离子交换吸附除杂后，可作为步骤(4)的酸液制备Fe(H2PO4)2溶液，重复使用。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中脱水操作温度为500～700℃，进一步优选为650℃；脱水时间为1～10小时，进一步优选为3～4小时。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明通过一整套连续的流程同时实现了废旧磷酸铁锂电池中锂元素的回收以及铁、磷元素的再利用，最终回收得到了磷酸铁，提高了回收产品的经济效益、简化了回收流程、降低了回收成本；
(2)本发明在回收制备磷酸铁过程中不需添加硫酸、硝酸等其它无机酸，也不需用氨水和碱调节pH值，没有引入杂质离子，有效避免了杂质阴、阳离子或其它无机、有机物的干扰；且通过碱浸、焙烧多种方法出去了正极粉料总的各类有害杂质，保证了磷酸铁产品的纯度和回收质量，得到的磷酸铁产品纯度高、结晶度好、粒度可控，可直接作为主原料用于制造锂离子电池磷酸铁锂正极料；
(3)本发明通过对碱液、酸液、滤液、洗涤液等溶液的重复利用形成了整个工艺流程的闭路循环，在进一步降低了成本的同时减少了污水排放，对环境友好。
附图说明
图1为实施例1的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
本实施例的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，工艺流程图如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将报废的磷酸铁锂电池进行拆解破碎分选，获得粒径小于0.18mm的正极粉料；
(2)将正极粉料在5％的氢氧化钠溶液中搅拌反应2小时，洗涤压滤后在500℃下焙烧3小时，得到含锂、铁、磷的中间产物；
(3)将中间产物加入到质量浓度为2％的磷酸溶液中，保持搅拌在60℃下浸出3h，过滤得到浸出渣和浸出液，将浸出液冷却结晶，过滤、洗涤，将获得的滤饼烘干，得到锂的磷酸盐产品，滤液作为酸液循环利用；
(4)将浸出渣加入质量份数为20％的磷酸溶液中，按滤饼中铁质量分数的120％的质量加入-200目的还原铁粉，保持搅拌在60℃下反应3h，过滤除去溶液中的黑色不溶性固体，得到浅绿色的Fe(H2PO4)2溶液，加纯水调节Fe(H2PO4)2溶液的质量百分浓度为20％，pH为1.8；
(5)控制温度为60℃恒温，在Fe(H2PO4)2溶液中通入氧气并保持搅拌，反应90min后，得到乳白色的二水磷酸铁浆料；
(6)将浆料升温至95℃陈化3小时后过滤，用纯水洗涤滤饼4次，洗涤至洗涤液的pH值为6.0时停止洗涤(过滤和洗涤操作产生的滤液和洗涤液合并且添加适量磷酸并通过阳离子交换吸附除杂后，可作为步骤(3)的酸液对中间产物进行浸出，重复使用)；将滤饼于80℃下干燥12h得到二水合磷酸铁，然后将烘干的二水磷酸铁在马弗炉中650℃高温经3小时焙烧脱水即得到磷酸铁产品。
实施例2：
本实施例的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，工艺流程图如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将报废的磷酸铁锂电池进行拆解破碎分选，获得粒径小于0.18mm的正极粉料；
(2)将正极粉料在5％的氢氧化钠溶液中搅拌反应2小时，洗涤压滤后在700℃下焙烧2小时，得到含锂、铁、磷的中间产物；
(3)将中间产物加入到质量浓度为3％的磷酸溶液中，保持搅拌在60℃下浸出3h，过滤得到浸出渣和浸出液，将浸出液冷却结晶，过滤、洗涤，将获得的滤饼烘干，得到锂的磷酸盐产品，滤液循环利用；
(4)将浸出渣加入质量份数为20％的磷酸溶液中，按滤饼中铁质量分数的110％的质量加入-200目的还原铁粉，保持搅拌在60℃下反应3h，过滤除去溶液中的黑色不溶性固体，得到浅绿色的Fe(H2PO4)2溶液；加纯水调节Fe(H2PO4)2溶液的质量百分浓度为22％，pH为1.7；
(5)控制温度为60℃恒温，在Fe(H2PO4)2溶液中通入氧气并保持搅拌，反应90min后，得到乳白色的二水磷酸铁浆料；
(6)将浆料升温至95℃陈化3小时后过滤，用纯水洗涤滤饼4次，洗涤至洗涤液的pH值为6.0时停止洗涤(过滤和洗涤操作产生的滤液和洗涤液合并且添加适量磷酸并通过阳离子交换吸附除杂后，可作为步骤(3)的酸液对中间产物进行浸出，重复使用)；将滤饼于80℃下干燥12h得到二水合磷酸铁，然后将烘干的二水磷酸铁在马弗炉中650℃高温经3小时焙烧脱水即得到磷酸铁产品。
实施例3：
本实施例的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，工艺流程图如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将报废的磷酸铁锂电池进行拆解破碎分选，获得粒径小于0.18mm的正极粉料；
(2)将正极粉料在5％的氢氧化钾溶液中搅拌反应1小时，洗涤压滤后在500℃下焙烧4小时，得到含锂、铁、磷的中间产物；
(3)将中间产物加入到质量浓度为1％的硝酸溶液中，添加少量H2O2，保持搅拌在60℃下浸出3h，过滤得到浸出渣和浸出液，在浸出液中加入碳酸钠沉锂，过滤、洗涤，将获得的滤饼烘干，得到碳酸锂产品；
(4)将浸出渣加入质量份数为30％的磷酸溶液中，按滤饼中铁质量分数的120％的质量加入-200目的还原铁粉，保持搅拌在70℃下反应2h，过滤除去溶液中的黑色不溶性固体，得到浅绿色的Fe(H2PO4)2溶液；加纯水调节Fe(H2PO4)2溶液的质量百分浓度为24％，pH为1.6；
(5)控制温度为40℃恒温，在Fe(H2PO4)2溶液中通入氧气并保持搅拌，反应120min后，得到乳白色的二水磷酸铁浆料；
(6)将浆料升温至93℃陈化4小时后过滤，用纯水洗涤滤饼4次，洗涤至洗涤液的pH值为6.0时停止洗涤(过滤和洗涤操作产生的滤液和洗涤液合并且添加适量磷酸并通过阳离子交换吸附除杂后，可作为步骤(3)的酸液对中间产物进行浸出，重复使用)；将滤饼于80℃下干燥12h得到二水合磷酸铁，然后将烘干的二水磷酸铁在马弗炉中500℃高温经4小时焙烧脱水即得到磷酸铁产品。
实施例4：
本实施例的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，工艺流程图如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将报废的磷酸铁锂电池进行拆解破碎分选，获得粒径小于0.18mm的正极粉料；
(2)将正极粉料在5％的氢氧化钠溶液中搅拌反应2小时，洗涤压滤后在500℃下焙烧4小时，得到含锂、铁、磷的中间产物；
(3)将中间产物加入到质量浓度为4％的磷酸溶液中，保持搅拌在60℃下浸出3h，过滤得到浸出渣和浸出液，将浸出液冷却结晶，过滤、洗涤，将获得的滤饼烘干，得到锂的磷酸盐产品，滤液循环利用；
(4)将浸出渣加入质量份数为50％的磷酸溶液中，按滤饼中铁质量分数的120％的质量加入-200目的还原铁粉，保持搅拌在60℃下反应3h，过滤除去溶液中的黑色不溶性固体，得到浅绿色的Fe(H2PO4)2溶液；加纯水调节Fe(H2PO4)2溶液的质量百分浓度为18％，pH为2.0；
(5)控制温度为60℃恒温，在Fe(H2PO4)2溶液中通入空气并保持搅拌，并添加少量H2O2，反应120min后，得到乳白色的二水磷酸铁浆料；
(6)将浆料升温至93℃陈化4小时后过滤，用纯水洗涤滤饼4次，洗涤至洗涤液的pH值为6.0时停止洗涤(过滤和洗涤操作产生的滤液和洗涤液合并且添加适量磷酸并通过阳离子交换吸附除杂后，可作为步骤(3)的酸液对中间产物进行浸出，重复使用)；将滤饼于80℃下干燥12h得到二水合磷酸铁，然后将烘干的二水磷酸铁在马弗炉中550℃高温经5小时焙烧脱水即得到磷酸铁产品。
实施例5：
本实施例的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，工艺流程图如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将报废的磷酸铁锂电池进行拆解破碎分选，获得粒径小于0.18mm的正极粉料；
(2)将正极粉料在5％的氢氧化钠溶液中搅拌反应2小时，洗涤压滤后在600℃下焙烧2.5小时，得到含锂、铁、磷的中间产物；
(3)将中间产物加入到质量浓度为3％的磷酸溶液中，保持搅拌在60℃下浸出3h，过滤得到浸出渣和浸出液，将浸出液冷却结晶，过滤、洗涤，将获得的滤饼烘干，得到锂的磷酸盐产品，滤液循环利用；
(4)将浸出渣加入质量份数为20％的磷酸溶液中，按滤饼中铁质量分数的120％的质量加入-200目的还原铁粉，保持搅拌在60℃下反应3h，过滤除去溶液中的黑色不溶性固体，得到浅绿色的Fe(H2PO4)2溶液；加纯水调节Fe(H2PO4)2溶液的质量百分浓度为20％，pH为1.8；
(5)控制温度为60℃恒温，在Fe(H2PO4)2溶液中通入氧气并保持搅拌，反应90min后，得到乳白色的二水磷酸铁浆料；
(6)将浆料升温至95℃陈化3小时后过滤，用纯水洗涤滤饼4次，洗涤至洗涤液的pH值为6.0时停止洗涤(过滤和洗涤操作产生的滤液和洗涤液合并且添加适量磷酸并通过阳离子交换吸附除杂后，可作为步骤(3)的酸液对中间产物进行浸出，重复使用)；将滤饼于80℃下干燥12h得到二水合磷酸铁，然后将烘干的二水磷酸铁在马弗炉中650℃高温经3小时焙烧脱水即得到磷酸铁产品。
实施例6：
本对比例的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，具体包括以下步骤：
(1)将磷酸铁锂残次品在5％的氢氧化钠溶液中搅拌反应2小时，洗涤压滤后在650℃下焙烧3小时，得到含锂、铁、磷的中间产物；
(2)将中间产物加入到质量浓度为3％的磷酸溶液中，保持搅拌在60℃下浸出3h，过滤得到浸出渣和浸出液，将浸出液冷却结晶，过滤、洗涤，将获得的滤饼烘干，得到锂的磷酸盐产品，滤液循环利用；
(3)将浸出渣加入质量份数为20％的磷酸溶液中，按滤饼中铁质量分数的120％的质量加入-200目的还原铁粉，保持搅拌在60℃下反应3h，过滤除去溶液中的黑色不溶性固体，得到浅绿色的Fe(H2PO4)2溶液；加纯水调节Fe(H2PO4)2溶液的质量百分浓度为20％，pH为1.8；
(4)控制温度为60℃恒温，在Fe(H2PO4)2溶液中通入氧气并保持搅拌，反应90min后，得到乳白色的二水磷酸铁浆料；
(5)将浆料升温至95℃陈化3小时后过滤，用纯水洗涤滤饼4次，洗涤至洗涤液的pH值为6.0时停止洗涤(过滤和洗涤操作产生的滤液和洗涤液合并且添加适量磷酸并通过阳离子交换吸附除杂后，可作为步骤(3)的酸液对中间产物进行浸出，重复使用)；将滤饼于80℃下干燥12h得到二水合磷酸铁，然后将烘干的二水磷酸铁在马弗炉中650℃高温经3小时焙烧脱水即得到磷酸铁产品。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述废旧磷酸铁锂电池的正极粉料在碱液中浸泡一定时间，取出后焙烧得到中间产物；
(2)对所述中间产物使用酸液进行浸出，得到浸出渣和浸出液，对所述浸出液进行结晶或沉淀处理，即得到锂盐产品；
(3)将所述浸出渣加入到磷酸溶液中，并加入高纯铁粉进行反应，得到Fe(H2PO4)2溶液；
(4)向所述Fe(H2PO4)2溶液中通入氧化剂进行氧化反应，得到二水磷酸铁浆料；
(5)对所述二水磷酸铁浆料进行后处理，即得磷酸铁产品。
2.根据权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(3)中所述磷酸溶液的浓度为20wt％～50wt％。
3.根据权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(3)中所述反应的温度为25～90℃，所述反应进行至所得到的Fe(H2PO4)2溶液的浓度为15wt％～30wt％时即停止。
4.根据权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(3)中所述铁粉的添加质量大于等于所述正极粉料中铁含量的105％。
5.根据权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(4)中发生氧化反应前所述Fe(H2PO4)2溶液的pH值为1.0～2.0，所述氧化反应的温度为25～80℃，所述氧化反应的反应时间为60～240min。
6.根据权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(4)中所述氧化剂包括氧气和空气中的一种或两种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(1)中所述焙烧操作的温度为400～800℃，焙烧时间为2～4小时。
8.根据权利要求1-6任一项所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(2)中用于浸出的所述酸液为磷酸或硝酸，所述磷酸浓度为0.1～0.5mol/L，所述硝酸浓度为0.05～0.3mol/L。
9.根据权利要求8所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(2)中所述浸出液循环使用，且当浸出液中锂的浓度达到45～55g/L时，开始对所述浸出液进行结晶或沉淀处理。
10.根据权利要求1-6任一项所述的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂并制备磷酸铁的方法，其特征在于，步骤(5)中所述后处理包括对二水磷酸铁浆料的陈化操作，所述陈化操作的温度为93～95℃，时间为1～10小时。
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