權利要求書: 1.一種廢舊
磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,包括以下步驟:S1:將廢舊磷酸鐵鋰粉用純水打漿后,加入含氯無機酸反應一段時間,過濾得到含氯化鋰的酸浸液;
S2:在上述得到的含氯化鋰的酸浸液中加入吡啶溶劑攪拌1?2h,得到混合液體;
S3:將上述得到混合液體進行閃蒸,然后過濾得到含氯化亞鐵的固體和氯化鋰的吡啶溶液;將水蒸氣冷凝回收重復利用;
S4:將步驟S3中得到的氯化鋰吡啶溶液再進行閃蒸,然后過濾得到氯化鋰固體和吡啶溶液;將吡啶溶液冷凝回收重復利用;將氯化鋰固體加入到95℃飽和碳酸鈉溶液中得到
碳酸鋰固體;
S5:將步驟S3中得到的氯化亞鐵的固體與回流液重新溶解得到氯化亞鐵溶液,向氯化亞鐵溶液中滴加雙氧水徹底氧化,再向溶液中滴加氨水調(diào)節(jié)pH至1.6?2,將溫度升至85℃?
95℃,沉化保溫2h?4h后過濾得到二水磷酸鐵固體,最后煅燒得到電池級磷酸鐵。
2.根據(jù)權利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,步驟S1中所述廢舊磷酸鐵鋰粉與純水固液比為1:4。
3.根據(jù)權利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,步驟S1中所述廢舊磷酸鐵鋰粉與含氯無機酸的摩爾比為1:3?1:4。
4.根據(jù)權利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,步驟S1中所述含氯無機酸包括鹽酸、次氯酸、高氯酸中的任一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,步驟S2中所述含氯化鋰的酸浸液與吡啶溶劑的摩爾比為1:6?1:10。
6.根據(jù)權利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,步驟S3中所述閃蒸溫度為100?110℃。
7.根據(jù)權利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,步驟S4中所述閃蒸溫度為120?130℃。
8.根據(jù)權利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,其特征在于,步驟S5中所述煅燒條件為:溫度為300?500℃,煅燒時間為1?2h。
說明書: 一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法技術領域[0001] 本發(fā)明屬于廢舊鋰離子電池回收利用領域,具體而言,涉及一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法。背景技術[0002] 磷酸鐵
鋰電池因其優(yōu)異的安全性能、循環(huán)穩(wěn)定性而被廣泛應用于
新能源汽車中。然而,報廢的磷酸鐵鋰電池因其回收處理的經(jīng)濟價值較低(相對于鈷酸鋰、三元材料),所以企業(yè)回收的積極性并不高。而報廢的磷酸鐵鋰電池如果不能得到妥善的處理,將會對環(huán)境和資源造成嚴重的污染和浪費。
[0003] 目前報廢的磷酸鐵鋰電池主要回收途徑是通過濕法回收的方法綜合回收其中的有價金屬鐵、鋰等。專利CN108899601B公開了一種從磷酸鐵鋰中回收鋰和鐵的方法,該方法主要通過使用通過酸浸破壞磷酸鐵鋰結構,再經(jīng)過雙氧水等氧化物氧化二價鐵,再進行多步除雜等方法回收磷酸鐵,再對剩下的鋰溶液進行除雜、濃縮、碳化等步驟得到碳酸鋰,在該方法中大量使用到酸、堿等物質(zhì),而且除雜步驟較為復雜,而其中的碳酸鋰回收率也較低。因此該方法不僅大大地增加了回收磷酸鐵鋰的成本,還因為有價金屬回收率低導致利潤空間被大大壓縮。專利CN106848473A公開了一種廢舊磷酸鐵鋰電池中鋰的選擇性回收方法。該方法主要通過對廢電池進行焙燒分選后得到含鐵含鋰的混合渣,在對渣進行氧化處理后通過調(diào)整pH值,在氫氧化鐵穩(wěn)定區(qū)選擇性沉鋰。該方法主要針對磷酸鐵鋰材料中的貴金屬鋰進行回收,該方法雖然大大提高了鋰的回收率,但回收過程產(chǎn)生大量含鐵、磷廢渣,不僅造成資源的浪費,還會污染環(huán)境。[0004] 為避免上述專利面臨的問題,本發(fā)明主要通過酸浸的方法將磷酸鐵鋰溶解,再利用鋰與鐵的不同溶解性將鐵與鋰及其他金屬雜質(zhì)分離,得到高純磷酸鐵,再將鋰溶液進行除雜,得到
電池級碳酸鋰。該方法避免了大量使用酸、堿。同時能將溶劑全部回收利用,形成循環(huán)閉環(huán)。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法。本發(fā)明以廢舊磷酸鐵鋰為研究對象,通過酸浸溶解鐵鋰材料,再利用氯化鋰和氯化亞鐵在溶劑中溶解性差異經(jīng)行選擇性提鋰,該方法能大幅提高鋰的回收率。并且和傳統(tǒng)的萃取方法相比無有機廢液排出,大大減輕了環(huán)保壓力。[0006] 本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。[0007] 本發(fā)明提供了一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,包括以下步驟:S1:將廢舊磷酸鐵鋰粉用純水打漿后,加入含氯無機酸反應一段時間,過濾得到含氯化鋰的酸浸液;
S2:在上述得到的含氯化鋰的酸浸液中加入吡啶溶劑攪拌1?2h,得到混合液體;
S3:將上述得到混合液體進行閃蒸,然后過濾得到含氯化亞鐵的固體和氯化鋰的吡啶溶液;將水蒸氣冷凝回收重復利用;
S4:將步驟S3中得到的氯化鋰吡啶溶液再進行閃蒸,然后過濾得到氯化鋰固體和吡啶溶液;將吡啶溶液冷凝回收重復利用;將氯化鋰固體加入到95℃飽和碳酸鈉溶液中得到碳酸鋰固體;
S5:將步驟S3中得到的氯化亞鐵的固體與回流液重新溶解得到氯化亞鐵溶液,向氯化亞鐵溶液中滴加雙氧水徹底氧化,再向溶液中滴加氨水調(diào)節(jié)pH至1.6?2,將溫度升至85℃?95℃,沉化保溫2h?4h后過濾得到二水磷酸鐵固體,最后煅燒得到電池級磷酸鐵。
[0008] 進一步地,步驟S1中所述廢舊磷酸鐵鋰粉與純水固液比為1:4。[0009] 進一步地,步驟S1中所述廢舊磷酸鐵鋰粉與含氯無機酸的摩爾比為1:3?1:4。[0010] 進一步地,步驟S1中所述含氯無機酸包括鹽酸、次氯酸、高氯酸中的任一種。[0011] 進一步地,步驟S2中所述含氯化鋰的酸浸液與吡啶溶劑的摩爾比為1:6?1:10。[0012] 進一步地,步驟S3中所述閃蒸溫度為100?110℃。[0013] 進一步地,步驟S4中所述閃蒸溫度為120?130℃。[0014] 進一步地,步驟S5中所述煅燒條件為:溫度為300?500℃,煅燒時間為1?2h。[0015] 借由上述技術方案,本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點:本發(fā)明以廢舊磷酸鐵鋰為研究對象,通過酸浸溶解鐵鋰材料,再利用氯化鋰和氯化亞鐵在溶劑中溶解性差異經(jīng)行選擇性提鋰,該方法能大幅提高鋰的回收率。并且和傳統(tǒng)的萃取方法相比無有機廢液排除,大大減輕了環(huán)保壓力。本發(fā)明的回收方法簡單,且能高效回收其中的有價金屬。[0016] 上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實施,以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細說明如后。附圖說明[0017] 圖1為本發(fā)明的一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收的方法的工藝流程示意圖。實施方式
[0018] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面將結合本發(fā)明實施例及附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0019] 實施例1:一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,包括以下步驟:S1:將廢舊磷酸鐵鋰粉用純水按照固液比1:4打漿后,加入鹽酸反應1.5h,磷酸鐵鋰和鹽酸摩量比為1:3,過濾得到含氯化鋰的酸浸液;
S2:在上述得到的含氯化鋰的酸浸液中加入吡啶溶劑攪拌1h,加入比例按照氯化鋰和吡啶的摩爾比為1:6進行混合,得到混合液體;
S3:將上述得到混合液體在100℃下進行閃蒸,然后過濾得到含氯化亞鐵的固體和氯化鋰的吡啶溶液;將水蒸氣冷凝回收重復利用;
S4:將步驟S3中得到的氯化鋰吡啶溶液在120℃下進行閃蒸,然后過濾得到氯化鋰固體和吡啶溶液;將吡啶溶液冷凝回收重復利用;將氯化鋰固體加入到95℃飽和碳酸鈉溶液中得到碳酸鋰固體;經(jīng)換算稱重后鋰回收率為96.4%。
[0020] S5:將步驟S3中得到的氯化亞鐵的固體與回流液重新溶解,向氯化亞鐵溶液中滴加雙氧水徹底氧化,再向溶液中滴加氨水調(diào)節(jié)pH至1.6,將溫度升至85℃,沉化保溫2h后過濾得到二水磷酸鐵固體,最后煅燒得到電池級磷酸鐵。經(jīng)過稱重換算后鐵磷回收率為95.3%。
[0021] 實施例2:一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,包括以下步驟:S1:將廢舊磷酸鐵鋰粉用純水按照固液比1:4打漿后,加入鹽酸反應1.5h,磷酸鐵鋰和鹽酸摩量比為1:3.5,過濾得到含氯化鋰的酸浸液;
S2:在上述得到的含氯化鋰的酸浸液中加入吡啶溶劑攪拌1.5h,加入比例按照氯化鋰和吡啶的摩爾比為1:8進行混合,得到混合液體;
S3:將上述得到混合液體在105℃下進行閃蒸,然后過濾得到含氯化亞鐵的固體和氯化鋰的吡啶溶液;將水蒸氣冷凝回收重復利用;
S4:將步驟S3中得到的氯化鋰吡啶溶液在125℃下進行閃蒸,然后過濾得到氯化鋰固體和吡啶溶液;將吡啶溶液冷凝回收重復利用;將氯化鋰固體加入到95℃飽和碳酸鈉溶液中得到碳酸鋰固體;經(jīng)換算稱重后鋰回收率為97.8%。
[0022] S5:將步驟S3中得到的氯化亞鐵的固體與回流液重新溶解,向氯化亞鐵溶液中滴加雙氧水徹底氧化,再向溶液中滴加氨水調(diào)節(jié)pH至1.8,將溫度升至90℃,沉化保溫3h后過濾得到二水磷酸鐵固體,最后煅燒得到電池級磷酸鐵。經(jīng)過稱重換算后鐵磷回收率為99.2%。
[0023] 實施例3:一種廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法,包括以下步驟:S1:將廢舊磷酸鐵鋰粉用純水按照固液比1:4打漿后,加入鹽酸反應1.5h,磷酸鐵鋰和鹽酸摩量比為1:4,過濾得到含氯化鋰的酸浸液;
S2:在上述得到的含氯化鋰的酸浸液中加入吡啶溶劑攪拌2h,加入比例按照氯化鋰和吡啶的摩爾比為1:10進行混合,得到混合液體;
S3:將上述得到混合液體在110℃下進行閃蒸,然后過濾得到含氯化亞鐵的固體和氯化鋰的吡啶溶液;將水蒸氣冷凝回收重復利用;
S4:將步驟S3中得到的氯化鋰吡啶溶液在130℃下進行閃蒸,然后過濾得到氯化鋰固體和吡啶溶液;將吡啶溶液冷凝回收重復利用;將氯化鋰固體加入到95℃飽和碳酸鈉溶液中得到碳酸鋰固體;經(jīng)換算稱重后鋰回收率為96.4%。
[0024] S5:將步驟S3中得到的氯化亞鐵的固體與回流液重新溶解,向氯化亞鐵溶液中滴加雙氧水徹底氧化,再向溶液中滴加氨水調(diào)節(jié)pH至2,將溫度升至95℃,沉化保溫4h后過濾得到二水磷酸鐵固體,最后煅燒得到電池級磷酸鐵。經(jīng)過稱重換算后鐵磷回收率為98.5%。[0025] 以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術人員,在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi),當可利用上述揭示的方法及技術內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
聲明:
“廢舊磷酸鐵鋰的選擇性綜合回收方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)