一种连续化回收废旧磷酸铁锂中锂的方法技术

本发明专利技术提供了一种连续化回收废旧磷酸铁锂中锂的方法，属于资源回收技术领域。本发明专利技术的方法包括以下步骤：将废旧磷酸铁锂除铝，加水打成废旧磷酸铁锂浆液；将废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂分别流入连续化反应器进行反应，获得含锂浸出悬浮液；将含锂浸出悬浮液过滤，洗涤，得锂元素浓度为7

【技术实现步骤摘要】
一种连续化回收废旧磷酸铁锂中锂的方法


[0001]本专利技术属于资源回收
，涉及一种连续化回收废旧磷酸铁锂中锂的方法，具体涉及一种利用连续化反应器安全高效经济的废旧磷酸铁锂中锂的选择性回收方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车行业的蓬勃发展，以锂电池为代表的电池被广泛使用。其中磷酸铁锂电池凭借其安全性高、稳定性好、循环寿命长、制造技术成熟且制造成本低等优势，被广泛应用于电动汽车和储能领域，成为使用最广泛的动力电池。随着磷酸铁锂电池的广泛应用，也产生了数量巨大的废旧磷酸铁锂电池。对这些废旧磷酸铁锂电池的有效回收不仅有利于环境保护，还能循环利用其中的高价值的金属锂，对于促进锂电池产业的绿色可持续发展具有重要的意义。
[0003]磷酸铁锂中的金属有锂和铁，只有安全高效地选择性回收才能有效解决废旧磷酸铁锂电池的回收问题。现在常规的回收方法是采用磷酸铁锂悬浮液中先调节pH到酸性，然后加入氧化剂，将锂离子选择性浸出，金属铁以磷酸铁渣过滤掉，这样实现了锂和铁的分离。但是该方法是釜式间歇反应，生产效率低，投料量大，反应放热难控制，危险性高，不能满足安全生产的需要。
[0004]连续化反应器由于占地空间小、持液量少、混合和传质传热效果好，能够精确控制反应时间和温度，这些独特的优势不仅提高了生产效率，还保证了生产过程的安全，极大地提高了磷酸铁锂废旧电池回收的经济效益。
[0005]中国专利申请202211426805.3公开了一种回收废旧磷酸铁锂正极粉中有价金属的方法。该方法涉及七个步骤，步骤较为繁琐且生产过程中产生大量废液；该方法未使用连续化反应器进行反应，脱锂反应时间需要数小时，难以实现高效回收碳酸锂；氧化酸洗脱锂反应温度为80
‑
150℃，不利于安全生产。中国专利申请201380053323.0公开了一种从旧原电池的含有磷酸铁锂的级分中湿法冶金回收锂的方法。该方法中，氧化酸洗脱锂的温度为30
‑
70℃，但其未使用连续化反应器，氧化酸洗脱锂的反应时间达到5
‑
7小时，回收锂的速度较低。由此可见，现有的从废旧磷酸铁锂中回收锂的生产技术，无法同时克服生产速度慢效率低、氧化酸洗脱锂反应温度高生产危险性大的缺点。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，针对现有从废旧磷酸铁锂中回收锂的生产技术遇到的生产效率低、投料量大、反应放热难控制、危险性高等问题，本专利技术的目的是提供一种使用连续化反应器实现废旧磷酸铁锂中锂的高效安全回收的方法。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种连续化回收废旧磷酸铁锂中锂的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、预处理：将废旧磷酸铁锂除铝，加水打成废旧磷酸铁锂浆液；
[0009]S2、连续化反应：将步骤S1所得的废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂分别流入连
续化反应器进行反应，获得含锂浸出悬浮液；
[0010]S3、分离：将步骤S2所得的含锂浸出悬浮液过滤，洗涤，得锂元素浓度为7
‑
10g/L的低浓度锂溶液和磷酸铁渣；
[0011]S4、浓缩：将步骤S3所得的低浓度锂溶液浓缩，调节pH值，过滤，得锂元素浓度为18
‑
20g/L的高浓度锂溶液；
[0012]S5、沉淀：将步骤S4所得的高浓度锂溶液中加入锂沉淀剂，沉淀反应，过滤洗涤，得固体碳酸锂。
[0013]该方法的流程图如图1所示。
[0014]优选地，步骤S1中，所述除铝的方法为粉碎、过筛，所述过筛使用1000
‑
1250目的筛网。
[0015]优选地，步骤S1中，所述废旧磷酸铁锂浆液中废旧磷酸铁锂的质量分数为15
‑
25％。
[0016]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S1中，所述废旧磷酸铁锂浆液中废旧磷酸铁锂的质量分数为15％。
[0017]更优选地，步骤S1中，所述废旧磷酸铁锂浆液中废旧磷酸铁锂的质量分数为20
‑
25％。如此可提高生产效率，降低废水量。
[0018]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S1中，所述废旧磷酸铁锂浆液中废旧磷酸铁锂的质量分数为20％。
[0019]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S1中，所述废旧磷酸铁锂浆液中废旧磷酸铁锂的质量分数为25％。
[0020]优选地，步骤S2中，所述浸出剂为盐酸。
[0021]优选地，步骤S2中，所述浸出剂为质量分数20
‑
36％的盐酸。
[0022]更优选地，步骤S2中，所述浸出剂为质量分数30
‑
36％的盐酸。如此可提高生产效率，降低废水量。
[0023]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述浸出剂为质量分数30％的盐酸。
[0024]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述浸出剂为质量分数34％的盐酸。
[0025]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述浸出剂为质量分数36％的盐酸。
[0026]优选地，步骤S2中，所述氧化剂为双氧水。
[0027]优选地，步骤S2中，所述氧化剂为质量分数15
‑
30％的双氧水。
[0028]更优选地，步骤S2中，所述氧化剂为质量分数20
‑
30％的双氧水。
[0029]再优选地，步骤S2中，所述氧化剂为质量分数25
‑
30％的双氧水。如此可提高生产效率，降低废水量。
[0030]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述氧化剂为质量分数25％的双氧水。
[0031]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述氧化剂为质量分数27％的双氧水。
[0032]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述氧化剂为质量分数30％的双氧水。
[0033]优选地，步骤S2中，所述连续化反应的条件为：废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂
的进料摩尔比为1：1
‑
1.2：0.5
‑
1。如此可减少原料用量，从而降低成本和减少废水量。
[0034]更优选地，步骤S2中，所述连续化反应的条件为：废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂的进料摩尔比为1：1
‑
1.1：0.7
‑
1。
[0035]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述连续化反应的条件为：废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂的进料摩尔比为1：1.1：1。
[0036]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述连续化反应的条件为：废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂的进料摩尔比为1：1.1：0.9。
[0037]作为本专利技术的一个具体的实施例，步骤S2中，所述连续化反应的条件为：废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂的进料摩尔比为1：1.05：0.7。
[0038]优选地，步骤S2中，所述连续化反应的条件为：进料温度为25<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续化回收废旧磷酸铁锂中锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、预处理：将废旧磷酸铁锂除铝，加水打成废旧磷酸铁锂浆液；S2、连续化反应：将步骤S1所得废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂分别流入连续化反应器进行反应，获得含锂浸出悬浮液；S3、分离：将步骤S2所得含锂浸出悬浮液过滤，洗涤，得锂元素浓度为7
‑
10g/L的低浓度锂溶液和磷酸铁渣；S4、浓缩：将步骤S3所得低浓度锂溶液浓缩，调节pH值，过滤，得锂元素浓度为18
‑
20g/L的高浓度锂溶液；S5、沉淀：将步骤S4所得高浓度锂溶液中加入锂沉淀剂，沉淀反应，过滤洗涤，得固体碳酸锂。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S1中，所述废旧磷酸铁锂浆液中废旧磷酸铁锂的质量分数为15
‑
25％。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S2中，所述浸出剂为盐酸，所述氧化剂为双氧水。4.根据权利要求3中所述方法，其特征在于，所述盐酸的质量分数为20
‑
36％；所述双氧水的质量分数为15
‑
30％。5.根据权利要求4中所述方法，其特征在于，所述盐酸的质量分数为30
‑
36％；所述双氧水的质量分数为20
‑
30％。6.根据权利要求1中所述方法，其特征在于，步骤S2中，所述连续化反应的条件为：废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂的进料摩尔比为1：1
‑
1.2：0.5
‑
1，进料温度为25
‑
50℃，反应温度为35
‑
60℃，停留时间为50
‑
150s。7.根据权利要求6中所述方法，其特征在于，所述连续化反应的条件为：废旧磷酸铁锂浆液、浸出剂、氧化剂的进料摩尔比为1：1
‑
1.1：0.7
‑
1，进料温度为25
‑
35℃，反应温度为35
‑
45℃，停留时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃志忠，秦桂芳，王桂峰，王迪明，
申请(专利权)人：百合花集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：