CN116864851A - 一种退役电池回收料液深度除磷的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废旧电池回收技术领域，具体涉及一种退役电池回收料液深度除磷的工艺。一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，包括以下步骤：煅烧正极材料；浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸；向退役电池酸浸液中滴加过氧化氢初步除磷；制备La(OH)3/SiO2气凝胶；使用La(OH)3/SiO2气凝胶深度除磷。本发明通过稀硫酸酸浸电池正极粉末得到退役电池料液，并通过SiO2气凝胶承载氢氧化镧，氢氧化镧会分布在SiO2气凝胶表面，增大了氢氧化镧与电池料液的接触面积，加强了氢氧化镧对磷酸的吸附效果，使得电池料液中磷酸根以磷酸镧的形式被吸附并沉淀，达到了进一步除磷的效果。
Description
技术领域
本发明涉及废旧电池回收技术领域，具体涉及一种退役电池回收料液深度除磷的工艺。
背景技术
锂离子电池在电子设备领域中得到了广泛的应用，而随着电子产品更新换代的速度越来越快，退役的锂离子电池的数量也在逐年递增，锂离子电池的正极活性材料通常为钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等，其中的磷酸铁锂电池中因为具有较高的锂含量，因此具有较高的回收价值。
要对退役的磷酸铁锂电池中的锂元素进行回收，则需要除去磷酸铁锂中的磷元素，而在现有的除去磷元素的回收工艺中，会将退役电池料液中的磷酸根离子与铁离子结合，生成沉淀并过滤除去，这种方式操作简单，产量较大，缺点是难以完全除去磷元素，部分磷元素仍以磷酸根离子的形式存在与退役电池料液中，因此需要一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，以解决现有技术的不足。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种退役电池回收料液深度除磷的工艺。
一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，具体包括以下步骤：
S1：浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸得到退役电池酸浸液
通过浓硫酸对正极粉末活化，过滤除去浓硫酸，得到活化正极粉末，再将活化正极粉末洗涤并烘干，随后用稀硫酸酸浸烘干后的活化正极粉末，得到退役电池酸浸液；
S2：向退役电池酸浸液中滴加过氧化氢初步除磷
将退役电池酸浸液放入反应器中，再向滴加器中加入足量过氧化氢，并通过滴加器以1-3ml/s的速度向反应器中滴加过氧化氢，然后将反应器加热至60-80℃，并通过搅拌装置以200-300r/min的搅拌速度搅拌100-120min，反应生成含磷沉淀物，随后将反应器内的物料倒出并过滤，得到初步除磷的电池料液和固体沉淀；
S3：制备La(OH)3/SiO2气凝胶
将La(NO3)3·6H2O于足量超纯水中溶解，得到硝酸镧溶液，再向硝酸镧溶液中加入SiO2气凝胶粉末，并加热震荡，得到混合溶液，再向混合溶液中加入NaOH溶液调整混合溶液pH值并与混合溶液反应，得到悬浊液，洗涤干燥悬浊液，得到La(OH)3/SiO2气凝胶；
S4：使用La(OH)3/SiO2气凝胶深度除磷
向初步除磷的电池料液中加入碱性溶液调整pH值，将初步除磷的电池料液的pH值调整至5-6，随后向初步除磷的电池料液中加入La(OH)3/SiO2气凝胶，并通过搅拌装置以100-200r/min的速度离心搅拌1-2h，再静置30-60min，得到浑浊液体，最后对浑浊液体进行过滤，除去滤渣，得到深度除磷的电池回收料液。
进一步地，步骤S1浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸得到退役电池酸浸液，具体包括以下步骤：
S1.1：浓硫酸活化正极粉末
将正极粉末加入浓度为73-80%的浓硫酸中，正极粉末与浓硫酸的质量比为1：5-6，并以300-400r/min的速度搅拌均匀，随后通过水浴锅将加入了正极粉末的浓硫酸升温至60-80℃，并保温100-120min，随后过滤，除去浓硫酸，得到活化正极粉末；
S1.2：洗涤并烘干活化正极粉末
将活化正极粉末用去离子水洗涤1-2次，随后放入烘箱内60-80℃烘干1-2h；
S1.3：稀硫酸酸浸
将稀硫酸溶液加热至50-60℃，随后将烘干后的活化正极粉末溶解在加热后的稀硫酸溶液中，并通过搅拌机以200-300r/min的速度搅拌混匀，得到退役电池酸浸液。
进一步地，步骤S3制备La(OH)3/SiO2气凝胶，具体包括以下步骤：
S3.1：取0.2-0.6份La(NO3)3·6H2O于足量超纯水中溶解，50-100r/min低速搅拌混合均匀，得到硝酸镧溶液；
S3.2：取1-1.5份SiO2气凝胶粉末加入硝酸镧溶液中，并将加入SiO2气凝胶粉末的硝酸镧溶液置于振荡器中，以200-250r/min的速度离心旋转振荡，并通过加热装置对振荡器进行加热，将振荡器内的温度保持在50-60℃，得到混合溶液；
S3.3：向滴加器内加入浓度为0.1-0.5mol/L的NaOH溶液，随后通过滴加器以1-2ml/s的速度将NaOH溶液滴入振荡器中，NaOH溶液加入混合溶液内，增大混合溶液的pH值，当混合溶液的pH值通过NaOH溶液调整至9.8-10.2后，再次通过水浴锅水浴加热，将混合溶液的温度保持在50-60℃，并再次通过振荡器以200-250r/min的速度振荡4-5h，得到悬浊液；
S3.4：悬浊液用超纯水离心洗涤2-3次，随后置于80-90℃的烘箱中干燥20-24h，即在烘箱中得到La(OH)3/SiO2气凝胶。
进一步地，在步骤S2结束后，步骤S2中得到的固体沉淀用去离子水洗涤2-3次，再将洗涤后的固体沉淀放置在真空干燥箱中100-120℃的条件下干燥3-4h，然后在送入煅烧炉中，600-700℃煅烧4-5h，得到副产物磷酸铁。
进一步地，在步骤S2中，过氧化氢加入退役电池酸浸液中与退役电池酸浸液中的离子反应产生大量气体并放热，产生气体为氧气，将氧气收集起来并通过保温管道输送至步骤S4中初步除磷的电池料液内，对初步除磷的电池料液进行升温活化。
进一步地，步骤S4中的碱性溶液为LiOH溶液或NaOH溶液。
进一步地，步骤S1中的稀硫酸浓度为30-60%，稀硫酸与烘干后的活化正极粉末的质量比为1：0.5-0.68。
有益效果是：1、本发明通过稀硫酸酸浸电池正极粉末得到退役电池料液，并通过滴加过氧化氢将退役电池料液中的磷元素以磷酸铁的形式沉淀出来并除去，并且，还使用氢氧化镧作为吸附剂，吸附退役电池料液中的含磷分子团并沉淀，达到深度除磷的效果。
2、本发明通过SiO2气凝胶承载氢氧化镧，氢氧化镧会分布在SiO2气凝胶表面，增大了氢氧化镧与退役电池料液的接触面积，加强了氢氧化镧对退役电池料液中磷酸的吸附效果，使得退役电池料液中未以磷酸铁形式沉淀出来的磷酸以磷酸镧的形式被吸附并沉淀，达到了进一步除磷的效果。
3、本发明通过浓硫酸对电池正极粉末进行活化，使得电池正极粉末外包裹的难溶物被浓硫酸氧化溶解，使得电池正极粉末能够在随后的稀硫酸酸浸过程中被快速浸出，得到混合溶液，加快溶解速率。
4、本发明通过本发明在滴加过氧化氢后将得到的浸渣洗涤干燥，在这个步骤中得到的固体沉淀是含有少量碳元素的磷酸铁沉淀，通过洗涤将磷酸铁沉淀表面的稀硫酸和过氧化氢清洗，并通过煅烧将碳元素煅烧成二氧化碳排出，得到副产物磷酸铁可用作食品工业和制备电极材料。
5、本发明通过收集过氧化氢反应时放热并生成的氧气，使得反应中生成的温度较高的氧气通过保温管道加入初步除磷的电池料液，对初步除磷的电池料液进行升温，使得初步除磷的电池料液中的离子更加活跃，并在电池料液中加入氧气使得电池料液中含有许多气泡，增大与La(OH)3/SiO2气凝胶的接触时间，提高了La(OH)3/SiO2气凝胶吸附磷元素的效果。
附图说明
图1为本发明的实施例所采用的退役电池回收料液深度除磷的工艺流程图。
图2为本发明得到的磷去除率的表格图
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做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。
实施例1
一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1：浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸得到退役电池酸浸液
将正极粉末加入浓度为73%的浓硫酸中，正极粉末与浓硫酸的质量比为1：6，并以400r/min的速度搅拌均匀，随后通过水浴锅将加入了正极粉末的浓硫酸升温至80℃，并保温100min，随后过滤，除去浓硫酸，得到活化正极粉末，随后将活化正极粉末用去离子水洗涤2次，随后放入烘箱内60℃烘干2h；
将稀硫酸溶液加热至60℃，随后将烘干后的活化正极粉末溶解在加热后的稀硫酸溶液中，其中，稀硫酸浓度为40%，稀硫酸与烘干后的活化正极粉末的质量比为1：0.68，并通过搅拌机以200r/min的速度搅拌混匀，得到退役电池酸浸液。
S2：向退役电池酸浸液中滴加过氧化氢初步除磷
将退役电池酸浸液放入反应器中，再向滴加器中加入足量过氧化氢，并通过滴加器以1ml/s的速度向反应器中滴加过氧化氢，然后将反应器加热至60℃，并通过搅拌装置以200r/min的搅拌速度搅拌120min，反应生成含磷沉淀物，随后将反应器内的物料倒出并过滤，得到初步除磷的电池料液和固体沉淀，在这个步骤中得到的固体沉淀是含有少量碳元素的磷酸铁沉淀；
在步骤S2结束后，得到的固体沉淀用去离子水洗涤3次，再将洗涤后的固体沉淀放置在真空干燥箱中120℃的条件下干燥4h，然后在送入煅烧炉中，600℃煅烧4h，通过洗涤将磷酸铁沉淀表面的稀硫酸和过氧化氢清洗，并通过煅烧将碳元素煅烧成二氧化碳排出，得到副产物磷酸铁，可用作食品工业和制备电极材料。
S3：制备La(OH)3/SiO2气凝胶
取0.2份La(NO3)3·6H2O于足量超纯水中溶解，50r/min低速搅拌混合均匀，得到硝酸镧溶液；
取1份SiO2气凝胶粉末加入硝酸镧溶液中，并将加入SiO2气凝胶粉末的硝酸镧溶液置于振荡器中，以200r/min的速度离心旋转振荡，并通过加热装置对振荡器进行加热，将振荡器内的温度保持在60℃，得到混合溶液；
向滴加器内加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液，随后通过滴加器以1ml/s的速度将NaOH溶液滴入振荡器中，NaOH溶液加入混合溶液内，增大混合溶液的pH值，当混合溶液的pH值通过NaOH溶液调整至10后，再次通过水浴锅水浴加热，将混合溶液的温度保持在60℃，并再次通过振荡器以200r/min的速度振荡4h，得到悬浊液；
悬浊液用超纯水离心洗涤2次，随后置于80℃的烘箱中干燥24h，即在烘箱中得到La(OH)3/SiO2气凝胶，通过SiO2气凝胶承载氢氧化镧，氢氧化镧会分布在SiO2气凝胶表面，增大了氢氧化镧与退役电池料液的接触面积，加强了氢氧化镧对溶液中磷酸的吸附效果。
S4：使用La(OH)3/SiO2气凝胶深度除磷
向初步除磷的电池料液中加入LiOH调整pH值，将初步除磷的电池料液的pH值调整至5.5，随后向初步除磷的电池料液中加入La(OH)3/SiO2气凝胶，镧离子与磷酸根生成磷酸镧沉淀，达到除磷的效果；
在步骤S2中，过氧化氢加入退役电池酸浸液中与退役电池酸浸液中的离子反应产生大量气体并放热，产生气体为氧气，将氧气收集起来并通过保温管道输送至步骤S4中初步除磷的电池料液内，对初步除磷的电池料液进行升温活化，使得初步除磷的电池料液中的离子更加活跃，并在电池料液中加入氧气使得电池料液中含有许多气泡，增大与La(OH)3/SiO2气凝胶的接触时间，提高了La(OH)3/SiO2气凝胶吸附磷元素的效果；
随后通过搅拌装置以100r/min的速度离心搅拌2h，再静置60min，得到浑浊液体，最后对浑浊液体进行过滤，除去滤渣，得到深度除磷的电池回收料液。
实施例2
一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1：浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸得到退役电池酸浸液
将正极粉末加入浓度为73%的浓硫酸中，正极粉末与浓硫酸的质量比为1：5，并以400r/min的速度搅拌均匀，随后通过水浴锅将加入了正极粉末的浓硫酸升温至80℃，并保温100min，随后过滤，除去浓硫酸，得到活化正极粉末，随后将活化正极粉末用去离子水洗涤2次，随后放入烘箱内60℃烘干2h；
将稀硫酸溶液加热至60℃，随后将烘干后的活化正极粉末溶解在加热后的稀硫酸溶液中，其中，稀硫酸浓度为60%，稀硫酸与烘干后的活化正极粉末的质量比为1：0.5，并通过搅拌机以200r/min的速度搅拌混匀，得到退役电池酸浸液。
S2：向退役电池酸浸液中滴加过氧化氢初步除磷
将退役电池酸浸液放入反应器中，再向滴加器中加入足量过氧化氢，并通过滴加器以1ml/s的速度向反应器中滴加过氧化氢，然后将反应器加热至60℃，并通过搅拌装置以200r/min的搅拌速度搅拌120min，反应生成含磷沉淀物，随后将反应器内的物料倒出并过滤，得到初步除磷的电池料液和固体沉淀，在这个步骤中得到的固体沉淀是含有少量碳元素的磷酸铁沉淀；
在步骤S2结束后，得到的固体沉淀用去离子水洗涤3次，再将洗涤后的固体沉淀放置在真空干燥箱中120℃的条件下干燥4h，然后在送入煅烧炉中，600℃煅烧4h，通过洗涤将磷酸铁沉淀表面的稀硫酸和过氧化氢清洗，并通过煅烧将碳元素煅烧成二氧化碳排出，得到副产物磷酸铁，可用作食品工业和制备电极材料。
S3：制备La(OH)3/SiO2气凝胶
取0.6份La(NO3)3·6H2O于足量超纯水中溶解，50r/min低速搅拌混合均匀，得到硝酸镧溶液；
取1.5份SiO2气凝胶粉末加入硝酸镧溶液中，并将加入SiO2气凝胶粉末的硝酸镧溶液置于振荡器中，以200r/min的速度离心旋转振荡，并通过加热装置对振荡器进行加热，将振荡器内的温度保持在60℃，得到混合溶液；
向滴加器内加入浓度为0.4mol/L的NaOH溶液，随后通过滴加器以1ml/s的速度将NaOH溶液滴入振荡器中，NaOH溶液加入混合溶液内，增大混合溶液的pH值，当混合溶液的pH值通过NaOH溶液调整至10后，再次通过水浴锅水浴加热，将混合溶液的温度保持在60℃，并再次通过振荡器以200r/min的速度振荡4h，得到悬浊液；
悬浊液用超纯水离心洗涤2次，随后置于80℃的烘箱中干燥24h，即在烘箱中得到La(OH)3/SiO2气凝胶，通过SiO2气凝胶承载氢氧化镧，氢氧化镧会分布在SiO2气凝胶表面，增大了氢氧化镧与退役电池料液的接触面积，加强了氢氧化镧对退役电池料液中磷酸的吸附效果，使得退役电池料液中未以磷酸铁形式沉淀出来的磷酸以磷酸镧的形式被吸附并沉淀，达到了进一步除磷的效果。
S4：使用La(OH)3/SiO2气凝胶深度除磷
向初步除磷的电池料液中加入LiOH调整pH值，将初步除磷的电池料液的pH值调整至5.5，随后向初步除磷的电池料液中加入La(OH)3/SiO2气凝胶，镧离子与磷酸根生成磷酸镧沉淀，达到除磷的效果；
在步骤S2中，过氧化氢加入退役电池酸浸液中与退役电池酸浸液中的离子反应产生大量气体并放热，产生气体为氧气，将氧气收集起来并通过保温管道输送至步骤S4中初步除磷的电池料液内，对初步除磷的电池料液进行升温活化，使得初步除磷的电池料液中的离子更加活跃，并在电池料液中加入氧气使得电池料液中含有许多气泡，增大与La(OH)3/SiO2气凝胶的接触时间，提高了La(OH)3/SiO2气凝胶吸附磷元素的效果；
随后通过搅拌装置以100r/min的速度离心搅拌1h，再静置60min，得到浑浊液体，最后对浑浊液体进行过滤，除去滤渣，得到深度除磷的电池回收料液。
实施例3
一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1：浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸得到退役电池酸浸液
将正极粉末加入浓度为73%的浓硫酸中，正极粉末与浓硫酸的质量比为1：6，并以400r/min的速度搅拌均匀，随后通过水浴锅将加入了正极粉末的浓硫酸升温至60℃，并保温120min，随后过滤，除去浓硫酸，得到活化正极粉末，随后将活化正极粉末用去离子水洗涤2次，随后放入烘箱内60℃烘干2h；
将稀硫酸溶液加热至60℃，随后将烘干后的活化正极粉末溶解在加热后的稀硫酸溶液中，其中，稀硫酸浓度为40%，稀硫酸与烘干后的活化正极粉末的质量比为1：0.68，并通过搅拌机以200r/min的速度搅拌混匀，得到退役电池酸浸液。
S2：向退役电池酸浸液中滴加过氧化氢初步除磷
将退役电池酸浸液放入反应器中，再向滴加器中加入足量过氧化氢，并通过滴加器以1ml/s的速度向反应器中滴加过氧化氢，然后将反应器加热至80℃，并通过搅拌装置以200r/min的搅拌速度搅拌120min，反应生成含磷沉淀物，随后将反应器内的物料倒出并过滤，得到初步除磷的电池料液和固体沉淀，在这个步骤中得到的固体沉淀是含有少量碳元素的磷酸铁沉淀；
在步骤S2结束后，得到的固体沉淀用去离子水洗涤3次，再将洗涤后的固体沉淀放置在真空干燥箱中120℃的条件下干燥4h，然后在送入煅烧炉中，600℃煅烧4h，通过洗涤将磷酸铁沉淀表面的稀硫酸和过氧化氢清洗，并通过煅烧将碳元素煅烧成二氧化碳排出，得到副产物磷酸铁，可用作食品工业和制备电极材料。
S3：制备La(OH)3/SiO2气凝胶
取0.2份La(NO3)3·6H2O于足量超纯水中溶解，50r/min低速搅拌混合均匀，得到硝酸镧溶液；
取1份SiO2气凝胶粉末加入硝酸镧溶液中，并将加入SiO2气凝胶粉末的硝酸镧溶液置于振荡器中，以250r/min的速度离心旋转振荡，并通过加热装置对振荡器进行加热，将振荡器内的温度保持在50℃，得到混合溶液；
向滴加器内加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液，随后通过滴加器以1ml/s的速度将NaOH溶液滴入振荡器中，NaOH溶液加入混合溶液内，增大混合溶液的pH值，当混合溶液的pH值通过NaOH溶液调整至10后，再次通过水浴锅水浴加热，将混合溶液的温度保持在50℃，并再次通过振荡器以250r/min的速度振荡5h，得到悬浊液；
悬浊液用超纯水离心洗涤2次，随后置于80℃的烘箱中干燥24h，即在烘箱中得到La(OH)3/SiO2气凝胶，通过SiO2气凝胶承载氢氧化镧，氢氧化镧会分布在SiO2气凝胶表面，增大了氢氧化镧与退役电池料液的接触面积，加强了氢氧化镧对退役电池料液中磷酸的吸附效果，使得退役电池料液中未以磷酸铁形式沉淀出来的磷酸以磷酸镧的形式被吸附并沉淀，达到了进一步除磷的效果。
S4：使用La(OH)3/SiO2气凝胶深度除磷
向初步除磷的电池料液中加入LiOH调整pH值，将初步除磷的电池料液的pH值调整至5.5，随后向初步除磷的电池料液中加入La(OH)3/SiO2气凝胶，镧离子与磷酸根生成磷酸镧沉淀，达到除磷的效果；
在步骤S2中，过氧化氢加入退役电池酸浸液中与退役电池酸浸液中的离子反应产生大量气体并放热，产生气体为氧气，将氧气收集起来并通过保温管道输送至步骤S4中初步除磷的电池料液内，对初步除磷的电池料液进行升温活化，使得初步除磷的电池料液中的离子更加活跃，并在电池料液中加入氧气使得电池料液中含有许多气泡，增大与La(OH)3/SiO2气凝胶的接触时间，提高了La(OH)3/SiO2气凝胶吸附磷元素的效果；
随后通过搅拌装置以100r/min的速度离心搅拌1h，再静置60min，得到浑浊液体，最后对浑浊液体进行过滤，除去滤渣，得到深度除磷的电池回收料液。
对比例1
本对比例在进行步骤S1得到退役电池酸浸液后，并继续进行步骤S2得到初步除磷的电池料液，分析此时沉淀物的主要化学物质，通过分析得到的沉淀物的质量计算理论最大的磷去除率，记为对比例1。
对实施例1、实施例2和实施例3完成后得到的深度除磷的电池回收料液，分析在整个过程中分别得到的沉淀物的主要化学物质，通过得到的沉淀物的质量计算理论最大的磷酸去除率，记为实施例1、实施例2和实施例3，制得表格，如图2所示，可见实施例1、实施例2和实施例3所采用的方法得到的电池回收料液具有较好的磷去除率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸得到退役电池酸浸液
通过浓硫酸对正极粉末活化，过滤除去浓硫酸，得到活化正极粉末，再将活化正极粉末洗涤并烘干，随后用稀硫酸酸浸烘干后的活化正极粉末，得到退役电池酸浸液；
S2：向退役电池酸浸液中滴加过氧化氢初步除磷
将退役电池酸浸液放入反应器中，再向滴加器中加入足量过氧化氢，并通过滴加器以1-3ml/s的速度向反应器中滴加过氧化氢，然后将反应器加热至60-80℃，并通过搅拌装置以200-300r/min的搅拌速度搅拌100-120min，反应生成含磷沉淀物，随后将反应器内的物料倒出并过滤，得到初步除磷的电池料液和固体沉淀；
S3：制备La(OH)3/SiO2气凝胶
将La(NO3)3·6H2O于足量超纯水中溶解，得到硝酸镧溶液，再向硝酸镧溶液中加入SiO2气凝胶粉末，并加热震荡，得到混合溶液，再向混合溶液中加入NaOH溶液调整混合溶液pH值并与混合溶液反应，得到悬浊液，洗涤干燥悬浊液，得到La(OH)3/SiO2气凝胶；
S4：使用La(OH)3/SiO2气凝胶深度除磷
向初步除磷的电池料液中加入碱性溶液调整pH值，将初步除磷的电池料液的pH值调整至5-6，随后向初步除磷的电池料液中加入La(OH)3/SiO2气凝胶，并通过搅拌装置以100-200r/min的速度离心搅拌1-2h，再静置30-60min，得到浑浊液体，最后对浑浊液体进行过滤，除去滤渣，得到深度除磷的电池回收料液。
2.根据权利要求1所述的一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，其特征在于，步骤S1浓硫酸活化正极粉末和稀硫酸酸浸得到退役电池酸浸液，具体包括以下步骤：
S1.1：浓硫酸活化正极粉末
将正极粉末加入浓度为73-80%的浓硫酸中，正极粉末与浓硫酸的质量比为1：5-6，并以300-400r/min的速度搅拌均匀，随后通过水浴锅将加入了正极粉末的浓硫酸升温至60-80℃，并保温100-120min，随后过滤，除去浓硫酸，得到活化正极粉末；
S1.2：洗涤并烘干活化正极粉末
将活化正极粉末用去离子水洗涤1-2次，随后放入烘箱内60-80℃烘干1-2h；
S1.3：稀硫酸酸浸
将稀硫酸溶液加热至50-60℃，随后将烘干后的活化正极粉末溶解在加热后的稀硫酸溶液中，并通过搅拌机以200-300r/min的速度搅拌混匀，得到退役电池酸浸液。
3.根据权利要求1所述的一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，其特征在于，步骤S3制备La(OH)3/SiO2气凝胶，具体包括以下步骤：
S3.1：取0.2-0.6份La(NO3)3·6H2O于足量超纯水中溶解，50-100r/min低速搅拌混合均匀，得到硝酸镧溶液；
S3.2：取1-1.5份SiO2气凝胶粉末加入硝酸镧溶液中，并将加入SiO2气凝胶粉末的硝酸镧溶液置于振荡器中，以200-250r/min的速度离心旋转振荡，并通过加热装置对振荡器进行加热，将振荡器内的温度保持在50-60℃，得到混合溶液；
S3.3：向滴加器内加入浓度为0.1-0.5mol/L的NaOH溶液，随后通过滴加器以1-2ml/s的速度将NaOH溶液滴入振荡器中，NaOH溶液加入混合溶液内，增大混合溶液的pH值，当混合溶液的pH值通过NaOH溶液调整至9.8-10.2后，再次通过水浴锅水浴加热，将混合溶液的温度保持在50-60℃，并再次通过振荡器以200-250r/min的速度振荡4-5h，得到悬浊液；
S3.4：悬浊液用超纯水离心洗涤2-3次，随后置于80-90℃的烘箱中干燥20-24h，即在烘箱中得到La(OH)3/SiO2气凝胶。
4.根据权利要求2所述的一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，其特征在于，在步骤S3结束后，步骤S3中得到的固体沉淀用去离子水洗涤2-3次，再将洗涤后的固体沉淀放置在真空干燥箱中100-120℃的条件下干燥3-4h，然后在送入煅烧炉中，600-700℃煅烧4-5h，得到副产物磷酸铁。
5.根据权利要求2所述的一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，其特征在于，在步骤S2中，过氧化氢加入退役电池酸浸液中与退役电池酸浸液中的离子反应产生大量气体并放热，产生气体为氧气，将氧气收集起来并通过保温管道输送至步骤S4中初步除磷的电池料液内，对初步除磷的电池料液进行升温活化。
6.根据权利要求1所述的一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，其特征在于，步骤S4中的碱性溶液为LiOH溶液或NaOH溶液。
7.根据权利要求2所述的一种退役电池回收料液深度除磷的工艺，其特征在于，步骤S1中的稀硫酸浓度为30-60%，稀硫酸与烘干后的活化正极粉末的质量比为1：0.5-0.68。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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