CN115583643A - 一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法 - Google Patents

一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣经预除杂合成磷酸铁锂的方法，包括以下步骤：步骤(1)：将磷铁渣于除杂浸渍液中进行预除杂浸出，获得磷铁浸出渣和除杂液，所述除杂浸渍液中H+的浓度≤0.6mol/L，步骤(2)：将步骤(1)所得磷铁浸出渣于酸溶液B中进行磷、铁浸出，固液分离，获得含Fe、P浸出液，所述酸溶液B中，H+的浓度≥0.8mol/L；步骤(3)：通过补铁、补磷调节含Fe、P浸出液的磷铁比获得磷酸铁，步骤(4)：将步骤(3)所得磷酸铁与锂源、碳源混合后烧结获得磷酸铁锂。本发明提出磷铁渣的预除杂工序，经预除杂工序后磷铁渣中杂质含量减少，缩短了处理流程，同时回收锂，使得磷铁渣资源化利用过程高效简单。

Description

一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法
技术领域
本发明属于废旧磷酸铁锂电池回收领域，具体涉及一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法。
背景技术
自1997年美国德克萨斯州立大学Goodenough教授发现LiFePO4的可逆性的嵌入脱出Li的特性以来，LiFePO4便被认为是一种可深入研究的锂离子电池正极材料，事实证明，LiFePO4因其安全性高、热稳定性好、寿命长而被广泛应用于锂离子电池行业，占据行业一半的份额。在如此庞大的基数下，废旧磷酸铁锂电池的回收问题也被重视。经过大量的磷酸铁锂电池回收的研究，磷酸铁锂回收的热点逐渐聚焦于提锂，即研究者们考虑到Li元素的价值远高于Fe、P，提出优先将Li从LiFePO4结构中分离的方法，称为选择性提锂。选择性提锂一般为废旧磷酸铁锂正极材料在无机酸或有机酸、氧化剂的体系下，经过氧化浸出使得Li存在于溶液，而Fe、P以FePO4形式存在于渣中。这种方法提锂流程简单，避免了Li的长流程中的较多损失，是未来磷酸铁锂回收工业化的首选。
然而，对于选择性提锂后所产生的磷铁渣而言，其成分中含P，不处理将会造成极大的污染，如何进行资源化回收又是一个问题。如CN112897492A，其将磷铁渣用LiOH浸出除Al，随后直接加铁加磷纯化煅烧生成LiFePO4，过程简单，但除Al过程成本较高，且后续过程适用于回收纯净的正极材料；又如CN113896211A，其在选择性提锂得到磷铁渣之后，经过酸溶将Fe、P溶于溶液中，经过步步除杂得到纯净Fe、P溶液后重新合成高纯LiFePO4资源化回收磷铁渣，但在含有多种杂质时步步除杂工序往往繁琐复杂。对于磷铁渣的资源化利用，现有的研究工艺往往存在工艺复杂，成本高等问题，对于企业来说投入资金进行研究的积极性不高。若是有一种流程简单、低成本的回收工艺，必将促进企业对磷酸铁锂电池回收和磷铁渣资源化利用的研究成本投入。
发明内容
针对废旧磷酸铁锂电池回收中所产生的难以处理的磷铁渣，本发明提供一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法。对于废旧磷酸铁锂黑粉选择性提锂之后得到的磷铁渣，与现有的磷铁渣资源利用方法相比，本方法巧妙的采用一道预除杂工序，避免了在溶液中进行多步除杂，以缩短流程，降低成本，最终得到的回收产物杂质含量低，并进一步回收磷铁渣中的残余锂。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
本发明一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将磷铁渣于除杂浸渍液中进行预除杂浸出，获得磷铁浸出渣和除杂液，所述除杂浸渍液中H+的浓度≤0.6mol/L，
步骤(2)：将步骤(1)所得磷铁浸出渣于酸溶液B中进行磷、铁浸出，固液分离，获得含Fe、P浸出液和碳粉，所述酸溶液B中，H+的浓度≥0.8mol/L；
步骤(3)：通过补铁、补磷调节含Fe、P浸出液的磷铁比，并调节pH，经化学沉淀反应获得磷酸铁，
步骤(4)：将步骤(3)所得磷酸铁与锂源、碳源混合后获得混合粉，混合粉于保护气氛下烧结获得磷酸铁锂。
本发明中所提供的磷铁渣为废旧磷酸铁锂黑粉提锂后的磷铁渣，其主要成分为FePO4、C，包括少量Al、Cu等杂质，本发明的回收方法，先通过控制除杂浸渍液中使用的除杂浸渍液中H+的浓度，使少量Al、Cu等杂质以及Li+进行浸出获得除杂液，同时使得FePO4、C仍然留在渣中，而含FePO4、C的磷铁浸出渣经进一步的浸出，获得含Fe、P浸出液，最终实现磷酸铁锂的再生。
本发明中所提供的磷铁渣主要来源于废旧磷酸铁锂电池打粉后所获得的黑粉经选择性提锂后所得的固体杂质，其中黑粉包括正极粉和负极碳粉，以及由废极片经脱附而来的正极粉。
优选的方案，步骤(1)中，准备n份磷铁渣或将磷铁渣分为n份，所述n≥1，依次进行预除杂浸出，第一份磷铁渣加入酸溶液A中预除杂浸出，固液分离，获得第一次除杂液，从第二份磷铁渣至第n份磷铁渣的浸出，均采用前一次除杂液补酸后作为除杂浸渍液，直至获得第n份除杂液即为富锂液。
由于除杂液中含少量的锂，为了避免锂的损失，本发明通过除杂液进行循环富集，获得高浓度的富锂液，从而可实现富锂液中锂的回收；或者对除杂液进行锂吸附，进一步减少锂的损失。
进一步的优选，所述酸溶液A选自硫酸、硝酸、磷酸中的至少一种，所述酸溶液A的浓度为0.1～0.3mol/L。
进一步的优选，采用氢氧化物调节富锂液的pH为10～14，于90～100℃加入碳酸钠，沉淀获得碳酸锂，所述碳酸钠加入量为液相中锂的摩尔量的1.2～1.5倍，所述富锂液中锂的浓度≥3g/L。
优选的方案，将步骤(1)得到的除杂液中加入锂离子吸附剂回收锂，所得吸附后液返回步骤(1)作为再生除杂浸渍液进行预除杂浸出；所述锂离子吸附剂为铝系层状吸附剂，吸附剂与除杂液质量体积比为1g：50～80ml，吸附温度为25～50℃，吸附时间为12～24h；
所述除杂浸渍液选自硫酸、硝酸、磷酸中的至少一种，所述除杂浸渍液的浓度为0.1～0.3mol/L。
优选的方案，步骤(1)中，所述磷铁渣与除杂浸渍液的固液质量体积比为1g：8～10mL。
优选的方案，步骤(1)中，所述预除杂浸出的温度为65～95℃，优选为85～95℃预除杂浸出的时间为1～2h。
发明人意外的发现，锂、铝、铜等在温度高时活性更高反应更完全，同时FePO4溶解度在温度高时活性更低，因此在预除杂浸出时采用更高的温度，而磷、铁浸出时我们需要让FePO4较完全的浸出，所以选择溶解度高时的低温。
优选的方案，步骤(2)中，所述酸溶液B选自硫酸、硝酸、磷酸中的至少一种，所述酸溶液B的浓度为0.8～1.2mol/L。
优选的方案，步骤(2)中，所述磷铁浸出渣与酸溶液B的固液质量体积比为1g：5～8mL。
优选的方案，步骤(2)中，所述磷、铁浸出的温度为25～60℃，优选为25～30℃，所述磷、铁浸出的时间为1～2h。
优选的方案，步骤(3)中，所述补铁所用铁源选自硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的一种，所述补磷选自磷酸二氢铵、磷酸钠、磷酸铵、磷酸一氢铵中的一种。
优选的方案，步骤(3)中，调节含Fe、P浸出液的磷铁比为1～1.05：1，并采用氨水调节pH，控制化学沉淀反应的终点pH为1.6～2.2，获得磷酸铁。
优选的方案，步骤(3)中，化学沉淀反应的温度为50℃～95℃，化学沉淀反应的时间1～2h。
优选的方案，步骤(4)中，将步骤(3)所得磷酸铁于600～700℃热处理1～2h，然后与锂源、碳源球磨获得混合粉，于保护气氛下烧结获得包覆碳的磷酸铁锂。
进一步的优选，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂中的一种，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、碳粉中的一种。
进一步的优选，所述锂源的加入量按磷酸铁中的Fe与锂源中的Li的摩尔比为1：1～1.1。
进一步的优选，所述碳源的加入量为磷酸铁和锂源质量总和的5～20％。
进一步的优选，所述球磨为湿法球磨，球磨的介质为乙醇，球磨的时间为9～12h。
进一步的优选，所述烧结的温度为600～800℃，烧结的时间为10～12h。
进一步的优选，所述保护气氛选自氮气、氩气中的一种。
原理与优势
本发明中所提供的磷铁渣为废旧磷酸铁锂黑粉提锂后的磷铁渣，其主要成分为FePO4、C，包括少量Al、Cu和Li等杂质，本发明的回收方法，先通过控制预除杂浸出中H+的浓度，使Al、Cu等杂质以及Li+进行浸出获得除杂液，同时使得FePO4、C仍然留在渣中，而含FePO4、C的磷铁浸出渣经进一步的浸出，获得含Fe、P浸出液，最终实现磷酸铁锂的再生。
本发明与传统处理磷铁渣的方法相比，提出一道预除杂工序，以一步预除杂代替多步后除杂，缩短磷铁渣处理工艺；避免了在传统工艺中出现除杂过程中Fe价态反复变化、辅料消耗多等问题，降低成本；在沉淀磷酸铁产品过程中，不用加入氧化剂即可沉淀磷酸铁，减少了氧化剂的使用。在预除杂过程中，通过除杂液的逆流循环，提高除杂液中的Li+浓度，进一步回收磷铁渣中的锂。上述优点使得磷铁渣处理过程更简单，成本更低，经济效益更好。
附图说明
图1是本发明中一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣经预除杂合成磷酸铁锂的流程示意图。
图2是实施例4中制得的FePO4的XRD图谱。
图3是实施例4中制得的LiFePO4的XRD图谱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、方法更加清晰，以下结合实施方案，对本发明进行进一步详细说明。此处所述实例仅用来解释发明，并不能限制此发明。
实施例1
步骤(1)：提锂后磷铁渣中含铁18.6wt％，铝1.1wt％，铜0.86wt％，镍0.11wt％，钴0.13wt％，锰0.08wt％，将上述提锂后磷铁渣按固液比1：10g/mL在0.1mol/L稀硫酸进行低酸除杂，浸出温度为90℃，浸出时间为1h，固液分离得到浸出渣和除杂液，Fe损失3％；浸出渣主要成分为FePO4、C；除杂液主要为Al3+、Cu2+，还有少量Fe3+、Li+，Li+浓度为50ppm；
步骤(2)：将步骤(1)所得浸出渣按固液比1：8g/mL在高浓度硫酸中进行浸出，硫酸浓度为1.0mol/L，浸出温度25℃，浸出时间1h，固液分离得到碳粉和纯净Fe、P浸出液；将步骤(1)中除杂液加酸调控pH值后返回至步骤(1)富集锂，通过循环的低酸除杂浸出，使在锂浓度达一定值后进行除杂、沉锂操作来回收锂；经检测，纯净Fe、P浸出液中Al杂质低于150ppm，Cu杂质低于50ppm，Ni、Co、Mn均低于20ppm。
步骤(3)：步骤(2)所得纯净Fe、P溶液按溶液中按Fe：P＝1：1.05进行补磷补铁，补铁试剂选为硫酸铁，补磷试剂选为磷酸二氢铵，使用氨水调控溶液最终pH为1.8，过滤得到磷酸铁产品。
步骤(4)：将步骤(3)中所得磷酸铁在650℃下保温2h进行脱水，选用碳酸锂作为锂源，葡萄糖作为碳源，磷酸铁和锂源用量为Fe：Li＝1：1.1，碳源用量为磷酸铁和碳酸锂用量总质量的10％，球磨介质为乙醇，球磨时间为9h，球磨所得物料烘干后在惰性气氛下650℃保温10h得到包覆碳的磷酸铁锂正极材料，所用惰性气氛为氩气。
各元素回收率如表1所示。
实施例2
步骤(1)：提锂后磷铁渣中含铁18.6wt％，铝1.1wt％，铜0.86wt％，镍0.11wt％，钴0.13wt％，锰0.08wt％，将上述提锂后磷铁渣按固液比1：10g/mL在0.2mol/L稀硫酸进行低酸除杂，浸出温度为90℃，浸出时间为1h，固液分离得到浸出渣和除杂液，Fe损失10％；浸出渣主要成分为FePO4、C；除杂液主要为Al3+、Cu2+，还有少量Fe3+、Li+，Li+浓度为80ppm，；
步骤(2)：将步骤(1)所得浸出渣按固液比1：8g/mL在高浓度硫酸中进行浸出，硫酸浓度为1.0mol/L，浸出温度25℃，浸出时间1h，固液分离得到碳粉和纯净Fe、P浸出液；将步骤(1)中除杂液加酸调控pH值后返回至步骤(1)富集锂，在锂浓度达一定值后进行除杂、沉锂操作来回收锂，具体操作为加硫酸调控除杂液pH为0.7，即0.2mol/L硫酸的pH值，返回下一批物料的步骤(1)中富集锂，经过多次循环，锂的浓度大于3g/L后，开始除杂提锂；将pH调至2.5回收Fe、P；随后调控pH除去Al、Cu等，pH大于11后化学沉淀法回收锂。经检测，纯净Fe、P浸出液中Al杂质低于70ppm，Cu杂质低于30ppm，Ni、Co、Mn均低于10ppm。
步骤(3)：步骤(2)所得纯净Fe、P溶液按溶液中按Fe：P＝1：1.05进行补磷补铁，补铁试剂选为硫酸铁，补磷试剂选为磷酸二氢铵，使用氨水调控溶液最终pH为1.8，过滤得到磷酸铁产品。
步骤(4)：将步骤(3)中所得磷酸铁在650℃下保温2h进行脱水，选用碳酸锂作为锂源，葡萄糖作为碳源，磷酸铁和锂源用量为Fe：Li＝1：1.1，碳源用量为磷酸铁和碳酸锂用量总质量的10％，球磨介质为乙醇，球磨时间为9h，球磨所得物料烘干后在惰性气氛下650℃保温10h得到包覆碳的磷酸铁锂正极材料，所用惰性气氛为氩气。
各元素回收率如表1所示。
实施例3
步骤(1)：提锂后磷铁渣中含铁18.6wt％，铝1.1wt％，铜0.86wt％，镍0.11wt％，钴0.13wt％，锰0.08wt％，将上述提锂后磷铁渣按固液比1：10g/mL在0.25mol/L稀硫酸进行低酸除杂，浸出温度为90℃，浸出时间为1h，固液分离得到浸出渣和除杂液，Fe损失15％；浸出渣主要成分为FePO4、C；除杂液主要为Al3+、Cu2+，还有少量Fe3+、Li+，Li+浓度为100ppm；
步骤(2)：将步骤(1)所得浸出渣按固液比1：8g/mL在高浓度硫酸中进行浸出，硫酸浓度为1.0mol/L，浸出温度25℃，浸出时间1h，固液分离得到碳粉和纯净Fe、P浸出液；将步骤(1)中除杂液中加入的吸附剂量按吸附剂与除杂液固液比1：50g/ml加入，吸附温度为25℃，吸附时间为24h，吸附后液返回步骤(1)除杂过程中；使用去离子水解吸吸附剂得到含锂溶液；经检测，纯净Fe、P浸出液中Al杂质低于30ppm，Cu杂质低于20ppm，Ni、Co、Mn均低于20ppm。
步骤(3)：步骤(2)所得纯净Fe、P溶液按溶液中按Fe：P＝1：1.05进行补磷补铁，补铁试剂选为硫酸铁，补磷试剂选为磷酸二氢铵，使用氨水调控溶液最终pH为1.8，过滤得到磷酸铁产品。
步骤(4)：将步骤(3)中所得磷酸铁在650℃下保温2h进行脱水，选用碳酸锂作为锂源，葡萄糖作为碳源，磷酸铁和锂源用量为Fe：Li＝1：1.1，碳源用量为磷酸铁和碳酸锂用量总质量的10％，球磨介质为乙醇，球磨时间为9h，球磨所得物料烘干后在惰性气氛下650℃保温10h得到包覆碳的磷酸铁锂正极材料，所用惰性气氛为氩气。
各元素回收率如表1所示。
实施例4
步骤(1)：提锂后磷铁渣中含铁18.6wt％，铝1.1wt％，铜0.86wt％，镍0.11wt％，钴0.13wt％，锰0.08wt％，将上述提锂后磷铁渣按固液比1：10g/mL在0.30mol/L稀硫酸进行低酸除杂，浸出温度为90℃，浸出时间为1h，固液分离得到浸出渣和除杂液，Fe损失20％；浸出渣主要成分为FePO4、C；除杂液主要为Al3+、Cu2+，还有少量Fe3+、Li+，Li+浓度为100ppm；
步骤(2)：将步骤(1)所得浸出渣按固液比1：8g/mL在高浓度硫酸中进行浸出，硫酸浓度为1.0mol/L，浸出温度25℃，浸出时间1h，固液分离得到碳粉和纯净Fe、P浸出液；将步骤(1)中除杂液加酸调控pH值后返回至步骤(1)富集锂，在锂浓度达一定值后进行沉锂操作来回收锂；经检测，纯净Fe、P浸出液中Al杂质低于20ppm，Cu杂质低于10ppm，Ni、Co、Mn均低于20ppm。
步骤(3)：步骤(2)所得纯净Fe、P溶液按溶液中按Fe：P＝1：1.05进行补磷补铁，补铁试剂选为硫酸铁，补磷试剂选为磷酸二氢铵，使用氨水调控溶液最终pH为1.8，过滤得到磷酸铁产品。所得的FePO4的XRD图谱如图2所示。
步骤(4)：将步骤(3)中所得磷酸铁在650℃下保温2h进行脱水，选用碳酸锂作为锂源，葡萄糖作为碳源，磷酸铁和锂源用量为Fe：Li＝1：1.1，碳源用量为磷酸铁和碳酸锂用量总质量的10％，球磨介质为乙醇，球磨时间为9h，球磨所得物料烘干后在惰性气氛下650℃保温10h得到包覆碳的磷酸铁锂正极材料，所用惰性气氛为氩气。所得的LiFePO4的XRD图谱如图3所示。
各元素回收率如表1所示。
对比例1
步骤(1)：提锂后磷铁渣中含铁18.6wt％，铝1.1wt％，铜0.86wt％，镍0.11wt％，钴0.13wt％，锰0.08wt％，将上述提锂后磷铁渣按固液比1：10g/mL直接在1.0mol/L硫酸溶液中进行浸出，浸出温度为30℃，浸出时间为1h，固液分离得到碳粉和Fe、P浸出液；浸出液中主要为Fe3+、PO4 2-，部分为Al3+、Cu2+，少量Ni、Co、Mn离子；经检测，得到的Fe、P溶液中Al杂质高达1100ppm，Cu杂质高达680ppm，Ni、Co、Mn均高于40ppm，此Fe、P溶液需要进一步除杂，依次除去Al、Cu、Ni、Co、Mn，得到纯净Fe、P溶液。
步骤(2)：将步骤(1)所得纯净Fe、P溶液按溶液中按Fe：P＝1：1.05进行补磷补铁，补铁试剂选为硫酸铁，补磷试剂选为磷酸二氢铵，使用氨水调控溶液最终pH为1.8，过滤得到磷酸铁产品。
步骤(3)：步骤(2)所得纯净Fe、P溶液按溶液中按Fe：P＝1：1.05进行补磷补铁，补铁试剂选为硫酸铁，补磷试剂选为磷酸二氢铵，使用氨水调控溶液最终pH为1.8，过滤得到磷酸铁产品。
步骤(4)：将步骤(3)中所得磷酸铁在650℃下保温2h进行脱水，选用碳酸锂作为锂源，葡萄糖作为碳源，磷酸铁和锂源用量为Fe：Li＝1：1.1，碳源用量为磷酸铁和碳酸锂用量总质量的10％，球磨介质为乙醇，球磨时间为9h，球磨所得物料烘干后在惰性气氛下650℃保温10h得到包覆碳的磷酸铁锂正极材料，所用惰性气氛为氩气。
各元素回收率如表1所示。
对比例2
其他条件与实施例1相同，仅是步骤(1)中所用硫酸为0.04mol/L。各元素回收率如表1所示。虽然与其他案例相比，对比例2的铁、磷总回收率较高，但所生产出来的磷酸铁中Al的含量不达标。
对比例3
其他条件与实施例4相同，仅是步骤(2)中浸出温度为90℃。各元素回收率如表1所示。
表1
Figure BDA0003920364380000091

Claims (10)

1.一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)：将磷铁渣于除杂浸渍液中进行预除杂浸出，获得磷铁浸出渣和除杂液，所述除杂浸渍液中H+的浓度≤0.6mol/L，
步骤(2)：将步骤(1)所得磷铁浸出渣于酸溶液B中进行磷、铁浸出，固液分离，获得含Fe、P浸出液和碳粉，所述酸溶液B中，H+的浓度≥0.8mol/L；
步骤(3)：通过补铁、补磷调节含Fe、P浸出液的磷铁比，并调节pH，经化学沉淀反应获得磷酸铁；
步骤(4)：将步骤(3)所得磷酸铁与锂源、碳源混合后获得混合粉，混合粉于保护气氛下烧结获得磷酸铁锂。
2.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：步骤(1)中，准备n份磷铁渣或将磷铁渣分为n份，所述n≥1，依次进行预除杂浸出，第一份磷铁渣加入酸溶液A中预除杂浸出，固液分离，获得第一次除杂液，从第二份磷铁渣至第n份磷铁渣的浸出，均采用前一次除杂液补酸后作为除杂浸渍液，直至获得第n份除杂液即为富锂液；所述酸溶液A选自硫酸、硝酸、磷酸中的至少一种，所述酸溶液A的浓度为0.1～0.3mol/L。
3.根据权利要求2所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：采用氢氧化物调节富锂液的pH为10～14，于90～100℃加入碳酸钠，沉淀获得碳酸锂，所述碳酸钠加入量为液相中锂的摩尔量的1.2～1.5倍，所述富锂液中锂的浓度≧3g/L。
4.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：将步骤(1)得到的除杂液中加入锂离子吸附剂回收锂，所得吸附后液返回步骤(1)作为再生除杂浸渍液进行预除杂浸出；所述锂离子吸附剂为铝系层状吸附剂，吸附剂与除杂液质量体积比为1g：50～80ml，吸附温度为25～50℃，吸附时间为12～24h；
所述除杂浸渍液选自硫酸、硝酸、磷酸中的至少一种，所述除杂浸渍液的浓度为0.1～0.3mol/L。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：
步骤(1)中，所述磷铁渣与除杂浸渍液的固液质量体积比为1g：8～10mL；
步骤(1)中，所述预除杂浸出的温度为65～95℃，预除杂浸出的时间为1～2h。
6.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述酸溶液B选自硫酸、硝酸、磷酸中的至少一种，所述酸溶液B的浓度为0.8～1.2mol/L。
步骤(2)中，所述磷铁浸出渣与酸溶液B的固液质量体积比为1g：5～8mL。
步骤(2)中，所述磷、铁浸出的温度为25～60℃，所述磷、铁浸出的时间为1～2h。
7.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述补铁所用铁源选自硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的一种，所述补磷选自磷酸二氢铵、磷酸钠、磷酸铵、磷酸一氢铵中的一种。
8.根据权利要求1或7所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：步骤(3)中，调节含Fe、P浸出液的磷铁比为1～1.05：1，并采用氨水调节pH，控制化学沉淀反应的终点pH为1.6～2.2，获得磷酸铁；所述化学沉淀反应的温度为50℃～95℃，化学沉淀反应的时间1～2h。
9.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：步骤(4)中，将步骤(3)所得磷酸铁于600～700℃热处理1～2h，然后与锂源、碳源球磨获得混合粉，于保护气氛下烧结获得包覆碳的磷酸铁锂。
10.根据权利要求9所述的一种废旧磷酸铁锂黑粉提锂后磷铁渣合成磷酸铁锂的方法，其特征在于：
所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂中的一种，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、碳粉中的一种；
所述锂源的加入量按磷酸铁中的Fe与锂源中的Li的摩尔比1：1～1.1；
所述碳源的加入量为磷酸铁和锂源质量总和的5～20％；
所述球磨为湿法球磨，球磨的介质为乙醇，球磨的时间为9～12h；
所述烧结的温度为600～800℃，烧结的时间为10～12h；
所述保护气氛选自氮气、氩气中的一种。
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