WO2018036568A1 - 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法及由该方法制得的碳酸锂 - Google Patents

用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法及由该方法制得的碳酸锂 Download PDF

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刘训兵
欧阳剑君
刘席卷
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湖南金源新材料股份有限公司
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    • C01D15/08Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Definitions

  • the present invention relates to a method of preparing lithium carbonate using lithium iron phosphate battery waste and a lithium carbonate product thereof.
  • Lithium iron phosphate battery is the first choice for new energy electric vehicle batteries because of its long life, large charge and discharge rate, good safety, high temperature, harmless elements and low cost.
  • the demand for lithium iron phosphate batteries will increase rapidly, and the recycling of used lithium iron phosphate batteries has become an important issue.
  • the technique of the public is: The following steps are included: (1) Sodium carbonate is a precipitating agent, sodium carbonate is added to the lithium-containing waste liquid for stirring reaction, and then filtered to obtain a lithium-removing liquid and crude lithium carbonate; (2) the crude lithium carbonate obtained by the step (1) and manganese carbonate The mixture is uniformly mixed and then calcined to obtain a sodium spinel-containing lithium manganate.
  • the technology for preparing lithium carbonate from lithium iron phosphate battery waste has not been reported.
  • the object of the present invention is to provide a method for directly preparing lithium carbonate from a lithium iron phosphate battery as a raw material and a lithium carbonate product, in view of the technical problem that the existing lithium iron phosphate battery cannot be efficiently decomposed and recovered.
  • One of the technical solutions of the present invention is: a method for preparing lithium carbonate from lithium iron phosphate battery waste, which is special in that: lithium iron phosphate material is subjected to oxidative acid hydrolysis, alkali is added to remove iron, and lithium carbonate is precipitated. , its filtration is the lithium carbonate product.
  • the second technical solution of the present invention is: a method for preparing lithium carbonate from lithium iron phosphate battery waste, which is special in that: lithium iron phosphate material is subjected to oxidative acid hydrolysis, lithium liquid is concentrated, and alkali is added to remove iron. After precipitation of lithium carbonate
  • the lithium iron phosphate material is a powdery material, which is obtained by crushing a waste lithium iron phosphate battery and separating lithium iron phosphate from aluminum paper.
  • the oxidative acid solution the lithium iron phosphate powder material is added to the acid solution in a certain ratio, and the oxidizing agent is added to the same, and the lithium-containing solution is obtained by filtration.
  • the lithium liquid is enriched, the lithium-containing solution is first added to the acid solution, then the lithium iron phosphate material is added in a certain ratio, the oxidant is added to the same, and the lithium-containing solution is filtered and repeated several times to increase the solution. Lithium concentration.
  • the iron is added by adding alkali: in the lithium-containing solution, an alkaline substance is added, and the iron ions in the lithium-containing solution are separated and precipitated, and the iron-depleted liquid is removed by filtration.
  • the precipitated lithium carbonate the iron-removing lithium liquid is heated, a certain amount of carbonate solution is added, filtered to obtain a lithium carbonate product.
  • the acid solution is one or more of sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid.
  • the concentration of the acid liquid is 0.5-8N, preferably 1-7.5N, 1.5-7N, 2.0-6.5N, 2.5-6N, 3.0-5.5N, 3.5-5.0N, 4.0-4.5.
  • N. 0.5-4N which may be 0.5-4N, 1-3.5N, 1.5-3N, 2 -2.5N.
  • the ratio is in a ratio of 3-5:1 by mass to liquid to solid ratio, preferably 4:1.
  • the addition is a slow addition.
  • the oxidizing agent is added in an amount of 0.1-1.2 times, preferably 0.2-1.1 times, 0.3-1.0 times, based on the mass of the lithium iron phosphate.
  • the oxidizing agent is one or more of hydrogen peroxide, sodium nitrate, sodium nitrite, sodium chlorate, sodium hypochlorite
  • the mixture is stirred for 10 to 90 minutes.
  • the order is: 15-85 minutes, 20-80 minutes
  • the acid is added, which is one or more of sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid.
  • the acidity is 0.5-8N, preferably in order
  • the further adding lithium iron phosphate material is added in a ratio of liquid to solid ratio of 3-5:1, preferably 4:1, under stirring conditions.
  • the plurality of times may be repeated 2 to 8 times, preferably 3 to 7 times, 4 to 6 times, and 5 times in the oxidative acid hydrolysis step.
  • the lithium concentration in the increasing solution is such that the lithium content in the lithium-containing solution reaches 10-80 g/L.
  • the alkaline substance is one or more of sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium hydroxide.
  • the alkaline substance is added to adjust the pH of the lithium liquid to 2-13.
  • the PH value is preferably 3-12, 4-11, 5-10
  • the carbonate solution is a mixture of one or more of a sodium carbonate solution, a potassium carbonate solution, and an ammonium carbonate solution.
  • the certain amount means: 8-12 times, preferably 9-11 times, 10 times, based on the mass of lithium.
  • the carbonate solution was added to speed 0.2-1.5m 3 / h, preferably: 0.3-1.4m 3 / h, 0.4-1.3m 3 / h
  • the lithium carbonate product can be filtered to be a lithium carbonate product after drying.
  • the carbonate solution is dissolved in a mass percentage of 10-25%, preferably 15-20%, maintaining the temperature at 60-100 ° C, preferably 70-90 ° C, 80 ° C.
  • the present invention adopts the above technical solution, can directly utilize lithium iron phosphate battery waste to extract lithium, solves the technical problem that the prior art cannot effectively decompose and recycle the waste lithium iron phosphate battery, and has a simple process, lithium High yield and production cost.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • Example 3 A method for preparing lithium carbonate from lithium iron phosphate battery waste, as follows:
  • b oxidative acid solution the lithium iron phosphate powder material prepared in step a, the mass ratio of liquid to solid ratio of 4:1 slowly added to the pre-adjusted 4N hydrochloric acid solution, heating and stirring, temperature control Sodium hypochlorite was added at 80 ° C at 0.6 times the mass of lithium iron phosphate, and the mixture was stirred for 45 minutes. Filter and wash. The filter cake is harmlessly treated, and the filtrate and the washing liquid are combined into a lithium-containing solution to proceed to the next step.
  • Lithium liquid enrichment The lithium-containing solution is added to concentrated hydrochloric acid to make the acidity of 4N, and the stirring is carried out, and the lithium iron phosphate powder is added according to the liquid-solid mass ratio of 4:1. The following acid-oxidation step is repeated 5 times to achieve a lithium content of at least 30 g/L in the lithium-containing solution.
  • Precipitated lithium carbonate The sodium carbonate was first dissolved in a sodium carbonate dissolution tank by heating at a mass percentage of 15%, and the temperature was maintained at 90 °C. Then remove the iron-removing lithium solution in a lithium-filled barrel and heat it to 90 °C. Add 10 times of the mass of lithium, and slowly add the solution of pure sodium carbonate. The joining speed is lm 3/h. Stir in the mixture for 2 hours. Filter and wash. The filtrate and the washing liquid are combined for dissolving sodium carbonate; after the filter cake is dried, it is a lithium carbonate product.
  • Embodiment 1 The method for preparing lithium carbonate from the lithium iron phosphate battery waste is to oxidize the lithium iron phosphate material by acidification, add alkali to remove iron, and precipitate lithium carbonate, and then filter it into lithium carbonate product.
  • Embodiment 2 The method for preparing lithium carbonate from lithium iron phosphate battery waste is to oxidize and acidify lithium iron phosphate material, enrich the lithium liquid, add alkali to remove iron, and precipitate lithium carbonate, then filter it It is a lithium carbonate product.
  • Embodiment 3 A method for preparing lithium carbonate from a lithium iron phosphate battery waste, taking the following steps:
  • oxidative acid solution the lithium iron phosphate powder material prepared in step a is added to the acid solution in a certain proportion, while adding oxidant, filtering to obtain a lithium-containing solution;
  • d precipitated lithium carbonate the iron-removing lithium liquid is heated, a certain amount of carbonate solution is added, filtered to obtain a clear product, which is a lithium carbonate product.
  • Embodiment 4 According to the method for preparing lithium carbonate by using lithium iron phosphate battery waste as recited in Embodiment 3, adding a lithium liquid enrichment step between the acid hydrolysis step and the alkali addition and iron removal step: stirring conditions Next, the lithium-containing solution is first added to the acid solution, then the lithium iron phosphate material is added in a certain ratio, the oxidant is added to the same, and the lithium-containing solution is filtered and repeated several times to increase the lithium concentration in the solution. Others are the same as Embodiment 3.
  • Embodiment 5 A method for preparing lithium carbonate from a lithium iron phosphate battery waste is carried out as follows:
  • a preparation material first, the waste lithium iron phosphate battery is pulverized, and the lithium iron phosphate attached to the aluminum paper is separated from the aluminum paper to obtain a lithium iron phosphate powder material.
  • oxidative acid hydrolysis the lithium iron phosphate powder material prepared according to step a, the mass ratio of liquid to solid ratio of 3-5: 1 slowly added to the pre-adjusted 0.5-8N sulfuric acid or hydrochloric acid or nitric acid Or a mixed acid solution, heating and stirring, the temperature is controlled at 60-100 ° C, 0.1-1.2 times the mass of lithium iron phosphate added sodium nitrate, or sodium nitrite, or sodium chlorate, or sodium hypochlorite, or a mixture thereof The mixture is stirred for 10 to 90 minutes, filtered, washed, and the filtrate and the washing liquid are combined into a lithium-containing solution to proceed to the next step.
  • Adding alkali to remove iron using one or more of alkaline substances such as sodium hydroxide, or potassium hydroxide, or ammonium hydroxide, adjusting the pH of the lithium liquid to 2-13, filtering, washing, and filtrate Combine with the washing liquid to remove the lithium liquid into the next step.
  • alkaline substances such as sodium hydroxide, or potassium hydroxide, or ammonium hydroxide
  • Precipitating lithium carbonate The sodium carbonate is dissolved by heating in a sodium carbonate dissolution tank at a mass percentage of 10-25%, and the temperature is maintained at 60-100 °C.
  • the iron-removing lithium solution was heated to 60-100 ° C in a lithium sink, and the pure sodium carbonate solution was slowly added according to the lithium-containing amount of 8-12 times. The rate of addition is 0.5-1.5 m 3 /h. Insulation stirring 0.5-3 hours. Filter and wash. The filtrate and the washing liquid are combined for dissolving sodium carbonate, and the filtrate is a lithium carbonate product.
  • Example 1 A method for preparing lithium carbonate from a lithium iron phosphate battery waste is carried out as follows:
  • a preparation material first, the waste lithium iron phosphate battery is pulverized, and the lithium iron phosphate attached to the aluminum paper is separated from the aluminum paper to obtain a lithium iron phosphate powder material.
  • b oxidative acid solution the lithium iron phosphate powder material prepared according to step a, the mass ratio of liquid to solid ratio of 3:1 slowly added Into the pre-adjusted 0.5N hydrochloric acid solution, heat and stir, the temperature is controlled at 60 ° C, add 0.1% of the mass of lithium iron phosphate, add the sodium hydroxide, keep stirring, react for 90 minutes, filter, wash, filtrate and lotion Combine into a lithium-containing solution and proceed to the next step.
  • Precipitated lithium carbonate The sodium carbonate was dissolved by heating in a sodium carbonate dissolution tank at a mass percentage of 10%, keeping the temperature at 60 °C.
  • the iron-removing lithium solution was heated to 60 ° C in a lithium sink, and the pure sodium carbonate solution was slowly added in an amount of 8 times the amount of lithium.
  • the joining speed was 0.5 m 3 /h. Stir in the heat for 3 hours.
  • Filter and wash The filtrate and the washing liquid are combined for dissolving sodium carbonate, and the filtrate is a lithium carbonate product.
  • Example 2 A method for preparing lithium carbonate from a lithium iron phosphate battery waste, as follows:
  • a preparation of materials First, the waste lithium iron phosphate is completely refrigerated by means of fully enclosed pulverization, pulverizing and separating lithium iron phosphate adhered to the aluminum paper and aluminum paper to obtain a lithium iron phosphate powder material.
  • b oxidative acid solution the lithium iron phosphate powder material obtained in step a, slowly added to the pre-conditioned 2N sulfuric acid solution at a mass to liquid ratio of 5:1, heating and stirring, temperature control At 100 ° C, sodium hypochlorite was added at 0.2 times the mass of lithium iron phosphate, and the mixture was stirred for 30 minutes. Filter and wash. The filter cake is harmlessly treated, and the filtrate and the washing liquid are combined into a lithium-containing solution to proceed to the next step.
  • Lithium liquid enrichment The lithium-containing solution is added to concentrated sulfuric acid to have an acidity of 0.5 N, and the mixture is stirred, and the lithium iron phosphate powder is added in a ratio of liquid to solid ratio of 3:1. The oxidative acid hydrolysis step is repeated twice to achieve a lithium content of at least 20 g/L in the lithium-containing solution.
  • Precipitated lithium carbonate The sodium carbonate was first dissolved in a sodium carbonate dissolution tank by heating at a mass percentage of 25%, and the temperature was maintained at 100 °C. Then remove the iron-removing lithium solution in a lithium-filled barrel, heat it to 100 ° C, and add a solution of pure sodium carbonate amount slowly, 12 times the mass of lithium. The joining speed was 1.5 m 3 / h. Stir in the heat for 0.5 hours. Filter and wash. The filtrate and the washing liquid are combined for dissolving sodium carbonate; after the filter cake is dried, it is a lithium carbonate product.
  • Example 3 A method for preparing lithium carbonate from a lithium iron phosphate battery waste was carried out as follows:
  • a preparation of materials First, the waste lithium iron phosphate through the fully enclosed smash re-election equipment, crushed and attached to aluminum The lithium iron phosphate on the paper is separated from the aluminum paper to obtain a lithium iron phosphate powder material.
  • b oxidative acid solution According to the step a prepared lithium iron phosphate powder material, slowly added to the pre-conditioned 4N hydrochloric acid solution at a mass to liquid ratio of 4:1, heating and stirring, temperature control Sodium hypochlorite was added at 80 ° C at 0.6 times the mass of lithium iron phosphate, and the mixture was stirred for 45 minutes. Filter and wash. The filter cake is harmlessly treated, and the filtrate and the washing liquid are combined into a lithium-containing solution to proceed to the next step.
  • Lithium liquid enrichment The lithium-containing solution is added to concentrated hydrochloric acid to have an acidity of 4 N, and the mixture is stirred, and the lithium iron phosphate powder is added in a ratio of liquid to solid mass ratio of 4:1. The following acid-oxidation step is repeated 5 times to achieve a lithium content of at least 30 g/L in the lithium-containing solution.
  • Precipitated lithium carbonate The sodium carbonate was first dissolved in a sodium carbonate dissolution tank by heating at a mass percentage of 15%, and the temperature was maintained at 90 °C. Then remove the iron-removing lithium solution in a lithium-filled barrel and heat it to 90 °C. Add 10 times of the mass of lithium, and slowly add the solution of pure sodium carbonate. The joining speed is lm 3/h. Stir in the mixture for 2 hours. Filter and wash. The filtrate and the washing liquid are combined for dissolving sodium carbonate; after the filter cake is dried, it is a lithium carbonate product.
  • Example 4 A method for preparing lithium carbonate from lithium iron phosphate battery waste was carried out as follows:
  • a preparation of materials First, the waste lithium iron phosphate through a fully enclosed pulverizing re-election equipment, pulverizing and separating the lithium iron phosphate attached to the aluminum paper and aluminum paper to obtain lithium iron phosphate powder material .
  • lithium liquid enrichment Since lithium carbonate is slightly soluble in water, in the process of precipitating lithium carbonate and lithium carbonate, the mother liquor and the washing liquid contain about 2g/L of lithium. In order to increase the yield, the lithium sinking solution is best. It is the lithium saturated liquid in this system, so the lithium liquid needs to be thickened.
  • Precipitated lithium carbonate 1.1 tons of sodium carbonate was first dissolved in 5 m 3 of water in an 8 m 3 sodium carbonate dissolution tank, maintaining the temperature at 100 ° C. Then, a 5 m 3 lithium-containing solution was pumped into a 10 m 3 sinking lithium drum, heated to 100 ° C, and a solution of hot sodium carbonate amount of 3 m 3 was added at a rate of lm 3 per hour. Stir the mixture for 1.0 hour. Filter and wash with a centrifuge. The filtrate and the washing liquid are combined for dissolving sodium carbonate; after the filter cake is dried, it is a lithium carbonate product
  • the embodiments of the present invention are not limited to the above exemplification, and each technical element point in the vicinity of the parameter range of the technical solution of the present invention and outside the parameter range, and those skilled in the art can perform reasoning according to the technical solution of the present invention.
  • the technical features of the expansion, arrangement and combination are all within the scope of the embodiments of the present invention.

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Abstract

提供一种用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法及由该方法制得的碳酸锂。该方法包括:磷酸铁锂物料经氧化酸解,任选地锂液增浓,然后加碱除铁,沉淀碳酸锂后,其滤渣即为碳酸锂产品。该方法能直接利用磷酸铁锂电池废料提取锂,解决了现有技术存在的不能有效分解回收废磷酸铁锂电池的技术难题。

Description

用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法及由该方法制得的碳酸锂 技术领域
[0001] 本发明涉及一种利用磷酸铁锂电池废料制备碳酸锂的方法及其碳酸锂产品。
背景技术
[0002] 磷酸铁锂电池由于具有寿命长、 充放电倍率大、 安全性好、 高温性好、 元素无 害、 成本低的特点, 是新能源电动汽车电池的首选。 随着国际国内新能源汽车 行业的日益发展, 磷酸铁锂电池的需求将高速增长, 而废旧磷酸铁锂电池的回 收利用也成为一个重要问题。
[0003] 由于我国锂资源相当有限, 锂电池的循环经济异军突起, 锂离子电池、 锰酸锂 电池、 钴酸锂电池和三元锂电池的回收技术已相对成熟, 如专利申请号为: CN2 01610120877.3, 公幵号: CN105742744A, 公幵日: 2016.07.06的一种从废旧锂 离子电池回收过程产生的含锂废液中提取锂的方法, 公幵的技术为: 包括以下 步骤: (1)以碳酸钠为沉淀剂, 将碳酸钠加入到含锂废液中进行搅拌反应, 然后 过滤得到沉锂后液和粗制碳酸锂; (2)将步骤 (1)得到的粗制碳酸锂与碳酸锰混合 均匀, 然后进行焙烧处理, 得含钠尖晶石型锰酸锂。 但用磷酸铁锂电池废料制 取碳酸锂的技术还未见报道。
技术问题
[0004] 由于废磷酸铁锂电池的锂含量低, 分离提取困难, 怎样才能既经济又简单的从 废磷酸铁锂中提取锂, 已成为一个技术难题。 本发明的目的在于针对现在存在 的不能有效分解回收废磷酸铁锂电池的技术难题, 公幵一种能以废磷酸铁锂电 池为原料直接制备碳酸锂的方法及其碳酸锂产品。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本发明的技术解决方案之一是: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 殊之处在于: 磷酸铁锂物料经氧化酸解, 加碱除铁, 沉淀碳酸锂后, 其滤澄即 为碳酸锂产品。 [0006] 本发明的技术解决方案之二是: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 殊之处在于: 磷酸铁锂物料经氧化酸解, 锂液增浓, 加碱除铁, 沉淀碳酸锂后
, 其滤澄即为碳酸锂产品。
[0007] 进一步地, 所述磷酸铁锂物料, 为粉状物料, 是将废磷酸铁锂电池破碎, 使磷 酸铁锂与铝纸分离制得。
[0008] 进一步地, 所述氧化酸解: 将磷酸铁锂粉状物料按一定比例加入到酸液中, 同 吋加入氧化剂, 经过滤得含锂溶液。
[0009] 进一步地, 所述锂液增浓, 将含锂溶液先加入酸液, 然后按一定比例加入磷酸 铁锂物料, 同吋加入氧化剂, 过滤含锂溶液, 重复多次, 以增加溶液中的锂浓 度。
[0010] 进一步地, 所述加碱除铁: 在含锂溶液中, 加入碱性物质, 使含锂溶液中的铁 离子分离沉淀, 经过滤得除铁锂液。
[0011] 进一步地, 所述沉淀碳酸锂: 将除铁锂液加热, 加入一定量的碳酸盐溶液, 经 过滤得滤澄, 滤澄即为碳酸锂产品。
[0012] 进一步地, 在氧化酸解步骤中:
[0013] 所述酸液为硫酸、 盐酸、 硝酸的一种或多种。
[0014] 更进一步地, 酸液的浓度为 0.5-8N, 优选依次为 1-7.5N, 1.5-7N, 2.0-6.5N, 2.5 -6N, 3.0-5.5N, 3.5-5.0N, 4.0-4.5N。 0.5-4N, 可以为 0.5-4N, 1-3.5N, 1.5-3N, 2 -2.5N。
[0015] 所述按一定比例是以质量液固比 3-5:1,优选 4:1的比例。
[0016] 所述加入为缓慢加入。
[0017] 所述加入氧化剂是按磷酸铁锂质量的 0.1-1.2倍、 优选是 0.2-1.1倍、 0.3-1.0倍, 0.
4-0.9倍, 0.5-0.8倍, 0.6-0.7倍加入氧化剂。
[0018] 所述氧化剂为双氧水、 硝酸钠、 亚硝酸钠、 氯酸钠、 次氯酸钠中的一种或多种
[0019] 所述加入氧化剂后, 保温搅拌 10-90分钟。 优选依次为: 15-85分钟, 20-80分钟
, 25-75分钟, 30-70分钟, 35-65分钟, 40-60分钟, 45-55分钟, 50分钟。
[0020] 进一步地, 在所述锂液增浓步骤中: [0021] 所述加入酸, 为硫酸、 盐酸、 硝酸的一种或多种。 酸度为 0.5-8N, 优选依次为
1-7.5N, 1.5-7N, 2.0-6.5N, 2.5-6N, 3.0-5.5N, 3.5-5.0N, 4.0-4.5N。
[0022] 所述再加入磷酸铁锂物料, 是在幵启搅拌条件下, 按液固比 3-5:1, 优选 4: 1的 比率加入。
[0023] 更进一步地, 所述重复多次, 可以按氧化酸解步骤重复操作 2-8次, 优选是 3-7 次, 4-6次, 5次。
[0024] 进一步地, 所述增加溶液中的锂浓度是使含锂溶液中锂含量达到 10-80g/L。
[0025] 进一步地, 在加碱除铁步骤中:
[0026] 所述碱性物质为氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化铵的一种或多种。
[0027] 所述加入碱性物质, 调节锂液 PH值到 2-13。 PH值优选依次为 3-12、 4-11、 5-10
、 6-9、 7-8。
[0028] 进一步地, 在沉淀碳酸锂步骤中:
[0029] 所述将除铁锂液加热, 加热到 60-100°C, 优选 65-95°C, 70-90°C, 75-85°C, 80
。C。
[0030] 所述碳酸盐溶液: 为碳酸钠溶液、 碳酸钾溶液、 碳酸铵溶液的一种或多种混合 液。
[0031] 所述一定量是指: 按锂质量的 8-12倍, 优选是 9-11倍, 10倍。
[0032] 所述碳酸盐溶液的加入速度为 0.2-1.5m 3/h, 优选为: 0.3-1.4m 3/h, 0.4-1.3m 3/h
, 0.5- 1.2m 3/h, 0.6-1. lm 3/h, 0.7- 1.0m 3/h, 0.8-0.9m 3/h, 0.7 m 3/h。
[0033] 所述碳酸锂产品, 可以滤澄经干燥后为碳酸锂产品。
[0034] 所述碳酸盐溶液, 是将碳酸盐以质量百分比 10-25%, 优选为 15-20%, 加热溶 解, 保持温度在 60-100°C, 优选为 70-90°C, 80°C。
发明的有益效果
有益效果
[0035] 本发明由于采用了以上技术方案, 能直接利用磷酸铁锂电池废料提取锂, 解决 了现有技术存在的不能有效分解回收废磷酸铁锂电池的技术难题, 而且具有工 艺简单, 锂的收得率高, 生产成本的特点。 在此处键入有益效果描述段落。 实施该发明的最佳实施例 本发明的最佳实施方式
[0036] 实施例 3:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 按如下步骤进行:
[0037] a.制备物料: 先将废磷酸铁锂通过全封闭型粉碎重选装备,粉碎并将附着在铝纸 上的磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉状物料。
[0038] b.氧化酸解: 按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料, 以质量液固比 4:1的比率缓慢 加入到预先调好的 4N的盐酸溶液中, 加热搅拌, 温度控制在 80°C, 按磷酸铁锂 质量的 0.6倍加入次氯酸钠, 保温搅拌, 反应 45分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处 理, 滤液和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0039] c.锂液增浓: 将含锂溶液加入浓盐酸, 使其酸度为 4N, 幵启搅拌, 按液固质量 比 4:1的比加入废磷酸铁锂粉料。 以下按酸解氧化步骤, 重复 5次, 使含锂溶液中 锂含量达到至少 30g/L。
[0040] d.加碱除铁:用氢氧化钠调节锂液 PH值到 6, 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理, 滤液 和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。
[0041] e.沉淀碳酸锂: 先在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 15%加热溶解, 保 持温度在 90°C。 再将除铁锂液在沉锂桶内, 加热到 90°C, 按含锂质量的 10倍, 缓 慢加入纯碳酸钠量的溶液。 加入速度为 lm 3/h。 保温搅拌 2小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和洗液合并, 用于溶解碳酸钠; 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品。
本发明的实施方式
[0042] 实施方式 1 : 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 是将磷酸铁锂物料经氧 化酸解, 加碱除铁, 沉淀碳酸锂后, 其滤澄即为碳酸锂产品。
[0043] 实施方式 2: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 是将磷酸铁锂物料经氧 化酸解, 锂液增浓, 加碱除铁, 沉淀碳酸锂后, 其滤澄即为碳酸锂产品。
[0044] 实施方式 3: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 采取以下步骤:
[0045] a.制备物料: 将废磷酸铁锂电池破碎, 使磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉 状物料;
[0046] b.氧化酸解: 向步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料按一定比例加入到酸液中, 同吋 加入氧化剂, 经过滤得含锂溶液; [0047] c.加碱除铁: 在含锂溶液中, 加入碱性物质, 使磷酸铁锂中的铁离子分离沉淀
, 经过滤得除铁锂液。
[0048] d.沉淀碳酸锂: 将除铁锂液加热, 加入一定量的碳酸盐溶液, 经过滤得滤澄, 滤澄即为碳酸锂产品。
[0049] 实施方式 4: 依据实施 3所列举的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 在 酸解氧化步骤与加碱除铁步骤之间增加锂液增浓步骤:幵启搅拌条件下, 将含锂 溶液先加入酸液, 然后按一定比例加入磷酸铁锂物料, 同吋加入氧化剂, 过滤 含锂溶液, 重复多次, 以增加溶液中的锂浓度。 其它同实施方式 3。
[0050] 实施方式 5: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 按如下步骤进行:
[0051] a.制备物料:先将废磷酸铁锂电池粉碎, 将附着在铝纸上的磷酸铁锂与铝纸分 离制得磷酸铁锂粉状物料。
[0052] b.氧化酸解:按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料, 以质量液固比 3-5: 1的比率缓慢 加入到预先调好的 0.5-8N的硫酸或盐酸或硝酸或其混合酸溶液中, 加热搅拌, 温 度控制在 60-100°C, 按磷酸铁锂质量的 0.1-1.2倍加入硝酸钠, 或亚硝酸钠, 或氯 酸钠, 或次氯酸钠,或其混合使用, 保温搅拌, 反应 10-90分钟,过滤、 洗涤, 滤液 和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0053] c.加碱除铁: 用氢氧化钠, 或氢氧化钾, 或氢氧化铵等碱性物质的一种或多种 , 调节锂液 PH值到 2-13, 过滤、 洗涤, 滤液和洗液合并为除铁锂液进入下一工 序。
[0054] d.沉淀碳酸锂: 在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 10-25%加热溶解, 保 持温度在 60-100°C。
[0055] 除铁锂溶液在沉锂桶内, 加热到 60-100°C, 按含锂量的 8-12倍, 缓慢加入纯碳 酸钠溶液。 加入速度为 0.5-1.5m 3/h。 保温搅拌 0.5-3小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和 洗液合并, 用于溶解碳酸钠, 滤澄即为碳酸锂产品。
[0056] 实施例 1:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 按如下步骤进行:
[0057] a.制备物料:先将废磷酸铁锂电池粉碎, 将附着在铝纸上的磷酸铁锂与铝纸分 离制得磷酸铁锂粉状物料。
[0058] b.氧化酸解:按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料, 以质量液固比 3:1的比率缓慢加 入到预先调好的 0.5N的盐酸溶液中, 加热搅拌, 温度控制在 60°C, 按磷酸铁锂质 量的 0.1倍加入硝酸钠,保温搅拌, 反应 90分钟,过滤、 洗涤, 滤液和洗液合并为含 锂溶液进入下一工序。
[0059] c.加碱除铁: 用氢氧化钠调节锂液 PH值到 2, 过滤、 洗涤, 滤液和洗液合并为 除铁锂液进入下一工序。
[0060] d.沉淀碳酸锂: 在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 10%加热溶解, 保持 温度在 60°C。
[0061] 除铁锂溶液在沉锂桶内, 加热到 60°C, 按含锂量的 8倍, 缓慢加入纯碳酸钠溶 液。 加入速度为 0.5m 3/h。 保温搅拌 3小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和洗液合并, 用于 溶解碳酸钠, 滤澄即为碳酸锂产品。
[0062] 实施例 2:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 按如下步骤进行:
[0063] a.制备物料: 先将废磷酸铁锂通过全封闭型粉碎重选装备,粉碎并将附着在铝 纸上的磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉状物料。
[0064] b.氧化酸解: 按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料, 以质量液固比 5:1的比率缓慢 加入到预先调好的 2N的硫酸溶液中, 加热搅拌, 温度控制在 100°C, 按磷酸铁锂 质量的 0.2倍加入次氯酸钠, 保温搅拌, 反应 30分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处 理, 滤液和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0065] c.锂液增浓: 将含锂溶液加入浓硫酸, 使其酸度为 0.5N, 幵启搅拌, 按液固质 量比 3:1的比加入废磷酸铁锂粉料。 以下按氧化酸解步骤, 重复 2次, 使含锂溶液 中锂含量达到至少 20g/L。
[0066] d.加碱除铁:用氢氧化钠调节锂液 PH值到 13, 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理, 滤 液和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。
[0067] e.沉淀碳酸锂: 先在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 25%加热溶解, 保 持温度在 100°C。 再将除铁锂液在沉锂桶内, 加热到 100°C, 按含锂质量的 12倍, 缓慢加入纯碳酸钠量的溶液。 加入速度为 1.5m 3/h。 保温搅拌 0.5小吋。 过滤、 洗 涤。 滤液和洗液合并, 用于溶解碳酸钠; 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品。
[0068] 实施例 3:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 按如下步骤进行:
[0069] a.制备物料: 先将废磷酸铁锂通过全封闭型粉碎重选装备,粉碎并将附着在铝 纸上的磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉状物料。
[0070] b.氧化酸解: 按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料, 以质量液固比 4:1的比率缓慢 加入到预先调好的 4N的盐酸溶液中, 加热搅拌, 温度控制在 80°C, 按磷酸铁锂 质量的 0.6倍加入次氯酸钠, 保温搅拌, 反应 45分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处 理, 滤液和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0071] c.锂液增浓: 将含锂溶液加入浓盐酸, 使其酸度为 4N, 幵启搅拌, 按液固质量 比 4:1的比加入废磷酸铁锂粉料。 以下按酸解氧化步骤, 重复 5次, 使含锂溶液中 锂含量达到至少 30g/L。
[0072] d.加碱除铁:用氢氧化钠调节锂液 PH值到 6, 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理, 滤液 和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。
[0073] e.沉淀碳酸锂: 先在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 15%加热溶解, 保 持温度在 90°C。 再将除铁锂液在沉锂桶内, 加热到 90°C, 按含锂质量的 10倍, 缓 慢加入纯碳酸钠量的溶液。 加入速度为 lm 3/h。 保温搅拌 2小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和洗液合并, 用于溶解碳酸钠; 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品。
[0074] 实施例 4:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 按如下步骤进行:
[0075] a.制备物料: 先将废磷酸铁锂通过一种全封闭型粉碎重选装备,粉碎并将附着在 铝纸上的磷酸铁锂与铝纸分离, 制得磷酸铁锂粉状物料。
[0076] b.氧化酸解: 在 20m 3的反应桶内, 预先加入洗水或清水 15m 3。 幵启搅拌, 缓 慢加入浓硫酸 1.0m 3。 将按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料 5吨, 以每小吋 2吨的 速度加入反应桶内, 温度控制在 100°C, 以每小吋 1吨的速度, 加入氯酸钠固体 65 0kg。 保温搅拌, 反应 60分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理, 滤液和洗液合并为 含锂溶液进入下一工序。
[0077] c.锂液增浓: 将含锂溶液 15m 3泵入 20m 3
反应桶内, 幵启搅拌, 加入浓硫酸 1.0m 3, 再按氧化酸解步骤重复 4次, 使含锂 溶液中锂含量达到 18-25g/L。 锂液增浓的作用:由于碳酸锂微溶于水, 在沉淀碳 酸锂和碳酸锂洗涤过程中, 母液和洗液中含锂约 2g/L, 为了使一次收率增高, 沉 锂原液最好是采用本系统中的锂饱和液, 故锂液需增浓。
[0078] d.加碱除铁: 用氢氧化钠调节锂液 PH值到 7, 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理, 滤 液和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。 原理: 三价铁离子水解反应, 水解 PH 值为 2.5-13。 其反应式为: Fe +3+3(OH) - =Fe(OH)
[0079] e.沉淀碳酸锂: 先在 8m 3碳酸钠溶解桶内将 1.1吨碳酸钠加热溶解到 5m 3水中, 保持温度在 100°C。 然后将 5m 3含锂溶液在泵入 10m 3沉锂桶内, 加热到 100°C, 以每小吋 lm 3的速度加入热碳酸钠量的溶液 3m 3。 保温搅拌 1.0小吋。 用离心机过 滤、 洗涤。 滤液和洗液合并, 用于溶解碳酸钠; 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品
[0080] 为了节省篇幅, 本发明的实施例不限于以上例举, 凡是本发明技术方案参数范 围内及参数范围外附近每个技术要素点, 以及本领域技术人员能依据本发明技 术方案进行推理、 扩展、 排列组合的技术特征都属本发明实施例例举的范围。 工业实用性
[0081] 本发明经中试, 其相关检测、 收得率等指标如下表:
[]
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[0082] 说明: 沉锂母液和碳酸锂洗液返回系统, 回收率为 92.35%总回收率为: 98.75%

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特征在于: 磷酸铁锂物料 经氧化酸解, 加碱除铁, 沉淀碳酸锂后, 其滤澄即为碳酸锂产品。
[权利要求 2] 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特征在于: 磷酸铁锂物料 经氧化酸解, 锂液增浓, 加碱除铁, 沉淀碳酸锂后, 其滤澄即为碳酸 锂产品。
[权利要求 3] 根据权利要求 1-2任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的 方法, 其特征在于: 所述氧化酸解: 将磷酸铁锂物料按一定比例加入 到酸液中, 同吋加入氧化剂, 经过滤得含锂溶液。
[权利要求 4] 根据权利要求 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述锂液增浓, 幵启搅拌条件下, 将含锂溶液先加入酸液, 然后按一定比例加入磷酸铁锂物料, 同吋加入氧化剂, 过滤含锂溶液 , 重复多次, 以增加溶液中的锂浓度。
[权利要求 5] 根据权利要求 3或 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其 特征在于: 所述将磷酸铁锂物料按一定比例加入到酸液中, 是将磷酸 铁锂物料以质量液固比 3-5: 1的比例缓慢加入到酸液中。
[权利要求 6] 根据权利要求 5所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述的质量液固比 3.5— 4.5: 1。
[权利要求 7] 根据权利要求 6所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述的质量液固比 4: 1。
[权利要求 8] 根据权利要求 3或 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其 特征在于: 所述反应, 是磷酸铁锂物料加入到酸液后, 同吋加入氧化 剂。
[权利要求 9] 根据权利要求 8所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加热搅拌, 温度控制在 65-95°C, 吋间 20-80分钟。
[权利要求 10] 根据权利要求 9所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加热搅拌, 温度控制在 70-90°C, 吋间 30-70分钟。
[权利要求 11] 根据权利要求 10所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加热搅拌, 温度控制在 75-85°C, 吋间 40-60分钟。
[权利要求 12] 根据权利要求 11所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加热搅拌, 温度控制在 80°C, 吋间 50分钟。
[权利要求 13] 根据权利要求 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述同吋加入氧化剂, 是按磷酸铁锂质量的 0.1-1.2倍加入氧 化剂, 保温搅拌 10-90分钟。
[权利要求 14] 根据权利要求 13所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述同吋加入氧化剂, 是按磷酸铁锂质量的 0.2-1.1倍加入氧 化剂, 保温搅拌 20-80分钟。
[权利要求 15] 根据权利要求 14所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述同吋加入氧化剂, 是按磷酸铁锂质量的 0.3-1.0倍加入氧 化剂, 保温搅拌 30-90分钟。
[权利要求 16] 根据权利要求 15所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述同吋加入氧化剂, 是按磷酸铁锂质量的 0.4-0.9倍加入氧 化剂, 保温搅拌 40-80分钟。
[权利要求 17] 根据权利要求 16所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述同吋加入氧化剂, 是按磷酸铁锂质量的 0.5-0.8倍加入氧 化剂, 保温搅拌 50-70分钟。
[权利要求 18] 根据权利要求 17所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述同吋加入氧化剂, 是按磷酸铁锂质量的 0.6-0.7倍加入氧 化剂, 保温搅拌 60分钟。
[权利要求 19] 根据权利要求 2-3、 13-18任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法, 其特征在于: 所述氧化剂为双氧水、 硝酸钠、 亚硝酸钠
、 氯酸钠、 次氯酸钠中的一种或多种。
[权利要求 20] 根据权利要求 3-5、 8任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂 的方法, 其特征在于: 所述酸液, 为硫酸、 盐酸、 硝酸的一种或多种
[权利要求 21] 根据权利要求 20所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述酸液的浓度为: 0.5-8N。
[权利要求 22] 根据权利要求 21所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述酸液的浓度为: 1.5-7N。
[权利要求 23] 根据权利要求 22所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述酸液的浓度为: 2.5-6N。
[权利要求 24] 根据权利要求 23所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述酸液的浓度为: 5.5-5N。
[权利要求 25] 根据权利要求 24所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述酸液的浓度为: 4.0-4.5N。
[权利要求 26] 根据权利要求 1或 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其 特征在于: 所述加碱除铁: 是在氧化酸解制得的含锂溶液中, 加入碱 性物质, 使磷酸铁锂中的铁离子分离沉淀, 经过滤得除铁锂液。
[权利要求 27] 根据权利要求 26所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加入碱性物质, 为氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化铵的一 种或多种。
[权利要求 28] 根据权利要求 27所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加入碱性物质, 调节锂液 PH值到 2-13。
[权利要求 29] 根据权利要求 28所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述 PH值为 3-12。
[权利要求 30] 根据权利要求 29所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述 PH值为 4-11。
[权利要求 31] 根据权利要求 30所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述 PH值为 5-10。
[权利要求 32] 根据权利要求 31所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述 PH值为 6-9。
[权利要求 33] 根据权利要求 32所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述 PH值为 7-8。
[权利要求 34] 根据权利要求 1或 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其 特征在于: 所述沉淀碳酸锂: 将除铁锂液加热, 加入一定量的碳酸盐 溶液, 经过滤得滤澄, 滤澄即为碳酸锂产品。
[权利要求 35] 根据权利要求 34所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述将除铁锂液加热, 是加热到 60-100°C。
[权利要求 36] 根据权利要求 35所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述将除铁锂液加热, 是加热到 70-90°C。
[权利要求 37] 根据权利要求 36所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述将除铁锂液加热, 是加热到 80°C。
[权利要求 38] 根据权利要求 34所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加入一定量的碳酸盐溶液, 按除铁锂液中含锂质量的 8-
12倍缓慢加入碳酸钠溶液。
[权利要求 39] 根据权利要求 38所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加入一定量的碳酸盐溶液, 是按除铁锂液中含锂质量的
9-11倍缓慢加入碳酸钠溶液。
[权利要求 40] 根据权利要求 39所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加入一定量的碳酸盐溶液, 是按除铁锂液中含锂质量的
10倍缓慢加入碳酸钠溶液。
[权利要求 41] 根据权利要求 38-40任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂 的方法, 其特征在于: 所述缓慢加入碳酸盐溶液, 加入速度为 0.3-1.8 m 3/h。
[权利要求 42] 根据权利要求 41所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述加入速度为 0.5-1.5m 3/h。
[权利要求 43] 根据权利要求 42任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方 法, 其特征在于: 所述加入速度为 0.7-1.2m 3/h。
[权利要求 44] 根据权利要求 43任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方 法, 其特征在于: 所述加入速度为 0.8-1.0m 3/h。
[权利要求 45] 根据权利要求 34、 38-44任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法, 其特征在于: 所述加入一定量的碳酸盐溶液后, 保温搅 拌 0.5-3小吋。
[权利要求 46] 根据权利要求 45所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述保温搅拌 1-2.5小吋。
[权利要求 47] 根据权利要求 46所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述保温搅拌 1.5-2.0小吋。
[权利要求 48] 根据权利要求 34、 38-47任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法, 其特征在于: 所述碳酸盐溶液, 是将碳酸盐以质量百分 比 10-25%加热溶解, 保持温度在 60-100°C。
[权利要求 49] 根据权利要求 48所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述碳酸盐溶液, 是将碳酸盐以质量百分比 13-22%加热溶 解, 保持温度在 70-90°C。
[权利要求 50] 根据权利要求 49所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述碳酸盐溶液, 是将碳酸盐以质量百分比 15-20%加热溶 解, 保持温度在 75-85°C。
[权利要求 51] 根据权利要求 34、 38-50任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法, 其特征在于: 所述碳酸盐溶液, 为碳酸钠溶液、 碳酸钾 溶液、 碳酸铵溶液的一种或多种混合液。
[权利要求 52] 根据权利要求 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述重复多次为重复 2-6次。
[权利要求 53] 根据权利要求 52所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述重复多次为重复 3-5次。
[权利要求 54] 根据权利要求 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述增加溶液中的锂浓度为 10-40g/L。
[权利要求 55] 根据权利要求 54所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述增加溶液中的锂浓度为 20-35g/L。
[权利要求 56] 根据权利要求 55所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述增加溶液中的锂浓度为 25-30g/L。
[权利要求 57] 根据权利要求 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述沉淀碳酸锂后, 滤澄经干燥即为碳酸锂产品。
[权利要求 58] 根据权利要求 1-5、 8任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂 的方法, 其特征在于: 所述磷酸铁锂物料为粉状物料。
[权利要求 59] 根据权利要求 58所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法, 其特 征在于: 所述磷酸铁锂粉状物料, 是将废磷酸铁锂电池破碎, 使磷酸 铁锂与铝纸分离制得。
[权利要求 60] 根据权利要求 1-59所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法制备 的碳酸锂产品。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110304617A (zh) * 2019-08-01 2019-10-08 湖北昊瑞新能源有限公司 一种低成本正磷酸铁的制备方法
CN112047319A (zh) * 2020-09-11 2020-12-08 南昌航空大学 一种从废弃磷酸铁渣中回收电池级磷酸铁的方法
CN112626357A (zh) * 2020-12-14 2021-04-09 赣州有色冶金研究所 一种提取废旧磷酸铁锂粉中锂的方法
CN113104866A (zh) * 2021-03-30 2021-07-13 中国石油大学(北京) 一种由磷酸亚铁锂废料制备电池级碳酸锂的方法
CN113373321A (zh) * 2021-06-25 2021-09-10 许昌学院 一种从报废磷酸铁锂电池中湿法回收锂元素的方法
CN113501510A (zh) * 2021-07-13 2021-10-15 郑州中科新兴产业技术研究院 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收再生方法
CN113924374A (zh) * 2019-04-15 2022-01-11 诺斯伏特公司 用于在电池的再循环中回收阴极材料的方法
CN115893457A (zh) * 2022-11-25 2023-04-04 河南佰利新能源材料有限公司 从废旧磷酸铁锂中回收碳酸锂和磷酸铁的方法及其应用
CN117923529A (zh) * 2024-03-19 2024-04-26 新乡天力锂能股份有限公司 一种制备电池级碳酸锂的方法

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108461857A (zh) * 2018-03-21 2018-08-28 中国科学院过程工程研究所 一种浸出废磷酸铁锂正极材料中锂的方法
CN108793202B (zh) * 2018-05-30 2020-06-09 安徽南都华铂新材料科技有限公司 利用失效磷酸锰锂制备富锂溶液和二氧化锰的方法
CN109554545B (zh) * 2018-09-29 2020-12-11 广东邦普循环科技有限公司 一种从磷酸铁锂废料选择性提锂的方法
CN109609761A (zh) * 2018-10-31 2019-04-12 天齐锂业资源循环技术研发(江苏)有限公司 一种废旧锂离子电池的回收方法
CN109534372A (zh) * 2018-12-28 2019-03-29 江西赣锋锂业股份有限公司 利用磷酸铁锂废料制备碳酸锂的方法
CN110459828B (zh) * 2019-08-23 2022-08-30 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
CN112687973B (zh) * 2019-09-02 2022-03-15 江西迈特循环科技有限公司 一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法及设备
CN111268703A (zh) * 2019-10-10 2020-06-12 中国科学院生态环境研究中心 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收碳酸锂的方法
CN111009660B (zh) * 2019-11-26 2021-04-13 宁夏百川新材料有限公司 一种由废旧磷酸铁锂电池制备磷酸铁锂正极材料的方法
CN111675203B (zh) * 2020-06-17 2021-12-14 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法、以及回收锂和磷酸铁的方法
CN111792635A (zh) * 2020-06-23 2020-10-20 湖南邦普循环科技有限公司 无水磷酸铁的制备方法
CN112126786A (zh) * 2020-09-27 2020-12-25 中钢集团南京新材料研究院有限公司 一种三元材料生产废粉的回收方法
CN112357937A (zh) * 2020-11-12 2021-02-12 萍乡市拓源实业有限公司 一种磷酸铁锂制备电池级碳酸锂的方法
CN112357899B (zh) * 2020-11-23 2022-04-22 湖南金源新材料股份有限公司 一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法
CN112499609A (zh) * 2020-12-03 2021-03-16 广东邦普循环科技有限公司 利用废磷酸铁锂正极粉提锂渣制备磷酸铁的方法和应用
CN112768800B (zh) * 2021-02-24 2022-05-31 武汉工程大学 一种磷酸铁锂正极材料的回收方法
CN113270659A (zh) * 2021-05-12 2021-08-17 湖北融通高科先进材料有限公司 一种两步法回收磷酸铁锂材料的方法
CN113809423A (zh) * 2021-08-03 2021-12-17 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧磷酸铁锂电池的综合利用方法
CN113735087B (zh) * 2021-08-25 2024-02-06 金川集团股份有限公司 一种废旧磷酸铁锂电池正极物料回收的方法
CN114132911B (zh) * 2021-11-29 2023-05-12 材料科学姑苏实验室 一种掺杂再生的磷酸铁锂材料及其制备方法与应用
CN114349030B (zh) * 2021-12-23 2024-04-12 湖北锂宝新材料科技发展有限公司 一种磷酸铁锂废旧正极片的综合湿法回收利用方法
CN114525407A (zh) * 2022-01-10 2022-05-24 安徽大学绿色产业创新研究院 一种从高铝废旧磷酸铁锂电池正极材料高效浸取锂的方法
CN114583306A (zh) * 2022-03-01 2022-06-03 西安交通大学 一种有机酸一体两效回收废旧磷酸铁锂电池全元素及制备铁基MOFs材料的方法
CN114634192B (zh) * 2022-05-19 2022-08-16 广州天赐高新材料股份有限公司 一种废旧锂离子电池黑粉回收方法及装置
CN114988381B (zh) * 2022-05-25 2024-01-30 赣州赛可韦尔科技有限公司 一种利用废旧磷酸铁锂电池制备磷酸铁的方法
CN115178134B (zh) * 2022-06-02 2023-09-12 广东邦普循环科技有限公司 一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构
CN115477290B (zh) * 2022-10-31 2024-03-29 鄂尔多斯应用技术学院 一种利用磷酸铁锂废料制备铁粉、磷酸锂及磷酸钠的方法
CN116409769A (zh) * 2023-04-20 2023-07-11 中南大学 一种利用粗磷酸锂制备电池级磷酸铁和碳酸锂的方法
CN117448577A (zh) * 2023-10-11 2024-01-26 江西江铼新材料科技有限公司 一种基于废旧磷酸铁锂电池回收硫酸锂和磷酸铁的工艺
CN117776130A (zh) * 2023-12-28 2024-03-29 武汉中科先进材料科技有限公司 一种利用废旧磷酸铁锂电池生产磷酸锂的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102956936A (zh) * 2011-08-25 2013-03-06 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种处理废旧汽车动力锂电池磷酸铁锂正极材料的方法
CN103474719A (zh) * 2013-08-30 2013-12-25 国家电网公司 一种用于LiFePO4电池正极的回收方法
CN104831072A (zh) * 2015-04-13 2015-08-12 国家电网公司 一种废旧磷酸铁锂电池正极回收方法
CN105119024A (zh) * 2015-09-18 2015-12-02 国网北京市电力公司 锂元素的回收方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7402328B2 (en) 2003-12-08 2008-07-22 Ramon Efrain Vasquez Stable sodium-free or low-sodium aqueous solution of agreeable saltiness taste
CN1827527A (zh) * 2005-03-02 2006-09-06 钟辉 一种从锂云母中提锂制碳酸锂的新方法
JP2012533585A (ja) 2009-07-22 2012-12-27 グリュネンタール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 酸化感受性オピオイドのための不正使用防止剤形
WO2012065361A1 (zh) * 2010-11-19 2012-05-24 中南大学 一种盐湖卤水镁锂分离及富集锂的方法和装置
WO2012072619A1 (en) * 2010-11-29 2012-06-07 Umicore Process for the recovery of lithium and iron from lfp batteries
CN102285673B (zh) * 2011-06-03 2013-11-06 广东邦普循环科技股份有限公司 一种从电动汽车磷酸铁锂动力电池中回收锂和铁的方法
CN103280610B (zh) * 2013-03-29 2015-11-11 江西省电力科学研究院 一种磷酸铁锂电池正极废片回收方法
CN103757388A (zh) * 2013-12-29 2014-04-30 四川师范大学 磷酸铁锂废电池正极材料的浸出方法
PT2975686T (pt) * 2014-07-15 2019-03-22 Lars Walch Gmbh & Co Kg Método de reciclagem
CN104103831A (zh) * 2014-07-22 2014-10-15 合肥国轩高科动力能源股份公司 一种利用转炉污泥制备多元掺杂磷酸铁锂的方法
CN104112882A (zh) * 2014-07-24 2014-10-22 国家电网公司 一种锂离子电池正极材料电化学提取锂的方法
CN104733797B (zh) * 2015-04-08 2017-03-08 湖北百杰瑞新材料股份有限公司 一种高纯碳酸锂的制备方法
CN104876250B (zh) * 2015-06-02 2020-06-26 江西合纵锂业科技有限公司 一种硫酸处理锂云母提锂除铝的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102956936A (zh) * 2011-08-25 2013-03-06 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种处理废旧汽车动力锂电池磷酸铁锂正极材料的方法
CN103474719A (zh) * 2013-08-30 2013-12-25 国家电网公司 一种用于LiFePO4电池正极的回收方法
CN104831072A (zh) * 2015-04-13 2015-08-12 国家电网公司 一种废旧磷酸铁锂电池正极回收方法
CN105119024A (zh) * 2015-09-18 2015-12-02 国网北京市电力公司 锂元素的回收方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WU, YUE ET AL.: "Recovery of Aluminium, Iron and Lithium from Spent Lithium Iron Phosphate Batteries", CHINESE JOURNAL OF POWER SOURCES, vol. 38, no. 4, 30 April 2014 (2014-04-30), pages 629 - 631 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113924374A (zh) * 2019-04-15 2022-01-11 诺斯伏特公司 用于在电池的再循环中回收阴极材料的方法
CN110304617A (zh) * 2019-08-01 2019-10-08 湖北昊瑞新能源有限公司 一种低成本正磷酸铁的制备方法
CN112047319A (zh) * 2020-09-11 2020-12-08 南昌航空大学 一种从废弃磷酸铁渣中回收电池级磷酸铁的方法
CN112626357A (zh) * 2020-12-14 2021-04-09 赣州有色冶金研究所 一种提取废旧磷酸铁锂粉中锂的方法
CN113104866A (zh) * 2021-03-30 2021-07-13 中国石油大学(北京) 一种由磷酸亚铁锂废料制备电池级碳酸锂的方法
CN113104866B (zh) * 2021-03-30 2021-11-09 中国石油大学(北京) 一种由磷酸亚铁锂废料制备电池级碳酸锂的方法
CN113373321A (zh) * 2021-06-25 2021-09-10 许昌学院 一种从报废磷酸铁锂电池中湿法回收锂元素的方法
CN113501510A (zh) * 2021-07-13 2021-10-15 郑州中科新兴产业技术研究院 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收再生方法
CN115893457A (zh) * 2022-11-25 2023-04-04 河南佰利新能源材料有限公司 从废旧磷酸铁锂中回收碳酸锂和磷酸铁的方法及其应用
CN117923529A (zh) * 2024-03-19 2024-04-26 新乡天力锂能股份有限公司 一种制备电池级碳酸锂的方法
CN117923529B (zh) * 2024-03-19 2024-06-11 新乡天力锂能股份有限公司 一种制备电池级碳酸锂的方法

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