一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法技术

本发明专利技术涉及一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法，

【技术实现步骤摘要】
一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法


[0001]本专利技术涉及锂电池高效回收利用
，具体涉及一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法
。

技术介绍

[0002]为顺应科技创新潮流，以及减少不可再生能源的消耗，以锂离子电池为储能部件的电子产品和电动汽车等也随之快速发展，而锂电池一般使用寿命为3～5年，这就导致废旧锂电池的数量呈上涨趋势
。
通过对磷酸铁锂原料的回收来解决原料成本高涨
、
废旧电池环境污染等问题，进而确保磷酸铁锂的可持续发展，意义重大
。
因此，研究如何从废旧磷酸铁锂电池中高效回收锂显得尤为重要
。
[0003]目前，磷酸铁锂废粉提锂技术的开发及产业化取得了重要突破，但是磷酸铁锂废旧电池的回收处理仍需继续攻关
。
一些学者对从废旧磷酸铁锂电池中高效回收锂展开了相关研究，也取得了较大进展，比如
CN115744940A
公开了一种回收废旧磷酸铁锂正极粉中有价金属的方法，采用盐酸
、
双氧水作为浸出剂从磷酸铁锂正极粉中选择性浸锂，虽然锂的浸出率较高，但是存在盐酸耗量大
、
浸出设备防腐要求高等缺点
。
[0004]CN112340717A
公开了一种磷酸铁锂综合回收的方法，将磷酸铁锂废料加水浆化后采用硫酸
、
双氧水进行浸出，虽然可取得一定的浸出效果，但具有浸出温度较高
、
浸出效率较低
、
浸出选择性差等弊端，并且双氧水耗量大且利用率低
。
[0005]CN108899601A
公开了一种从磷酸铁锂中回收锂和铁的方法，将报废磷酸铁锂渣用硫酸和硫酸铁溶解，浸出铁
、
锂
、
磷，然后加入氧化剂，铁和磷酸根反应生成磷酸铁沉淀和少量氢氧化铁，锂转化为溶于水的硫酸锂溶液，该方法采用硫酸和硫酸铁浸出锂虽然可行，但是浸出率不高，且硫酸铁用量较大
。
[0006]综上所述，从废旧磷酸铁锂粉中高效回收锂的研究取得了一定的成果，但不能同时解决锂的浸出率低
、
能耗高
、
浸出选择性低和酸耗高等问题
。
[0007]因此，研究一种从废旧磷酸铁锂粉中高效
、
低成本浸锂方法是当务之急
。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法，以克服上述现有技术中的不足
。
[0009]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法，包括如下步骤：
[0010]S1、
将硫酸铁
/
聚合硫酸铁
、
氯化铁
/
聚合氯化铁中的一种或两种加入水中搅拌至溶解完全，得到含铁溶液；
[0011]S2、
将含铁溶液和废旧磷酸铁锂按液固比2～
6:1(m l/g)
进行搅拌，得到浆料；
[0012]S3、
将浆料继续搅拌，并向其中加入硫酸或盐酸调节其
pH
为
1.5
～
2.5
，得到反应液；
[0013]S4、
控制反应液温度为
25
～
55℃
，并向其中持续或间断加入双氧水，同时向其中持续或间断加入硫酸或盐酸调节
pH
在
1.5
～
3.5
；
[0014]S5、
待
S4
中的反应液搅拌
1.5
～
3h
，进行固液分离，所得液体即为含锂浸出液，所得固体即为浸出渣
。
[0015]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进
。
[0016]进一步，含铁溶液中铁离子的浓度为
5g/L
～
40g/L。
[0017]进一步，废旧磷酸铁锂为废旧磷酸铁锂粉或废旧磷酸铁锂和石墨的混合粉，细度为
‑
0.074mm
占
30
％以上
。
[0018]进一步，双氧水的质量浓度为
15
％～
30
％，用量为每
1kg
废旧磷酸铁锂用
0.3L
～
2L。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]浸出机理如下：
[0021]在一定的酸性条件下，三价铁离子可与磷酸铁锂进行反应，得到锂离子
、
二价铁离子和磷酸铁等，所得二价铁离子经过双氧水氧化后会继续与磷酸铁锂反应，所以加双氧水后三价铁离子耗量会大大减少，而在反应过程中溶液
pH
会不断升高，所以持续加入酸来控制合适的
pH
，若一次加入过量的酸则会破坏浸出选择性，则使铝
、
镍
、
钴
、
锰等杂质浸出率显著上升，所以酸不能一次加入过多，需持续少量加入；
[0022]本专利技术中通过采用含铁溶液
、
双氧水
、
硫酸或盐酸三者同时发挥作用，并作为浸出剂从废旧磷酸铁锂浸出锂，其中，含铁溶液不仅可以浸出锂，而且浸出选择性非常好，然后采用双氧水辅助，可大大提高锂的浸出率并减少含铁溶液的用量，而采用硫酸或盐酸调节
pH
，一方面有利于亚铁离子氧化，另一方面可破坏磷酸铁锂和磷酸铁结构而有利于锂的浸出，此外，三者同时发挥作用不仅浸出率更高，反应速度更快，而且不会生成大量氢氧化铁胶体沉淀以吸附大量锂，从而影响浸出率，整个浸出过程温度低，浸出效率较高，所以，该方法可实现锂的高效回收，具有能耗低
、
浸出选择性好
、
酸耗低等优点
。
附图说明
[0023]图1为本专利技术所述从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法的流程图
。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围
。
[0025]实施例1[0026]如图1所示，一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法，包括如下步骤：
[0027]将一定量的聚合硫酸铁溶于水中，得到铁离子浓度为
40g/L
的含铁溶液；
[0028]再将该含铁溶液和
1kg
细度为
‑
0.074mm
占
30
％的废旧磷酸铁锂粉按液固比
2:1(m l/g)
混合搅拌，得到浆料；
[0029]保持浆料继续搅拌，并向浆料中加入硫酸调节其
pH
为
1.5
，得到反应液；
[0030]控制反应液温度为
55℃
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种从废旧磷酸铁锂中浸出锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
将硫酸铁
/
聚合硫酸铁
、
氯化铁
/
聚合氯化铁中的一种或两种加入水中搅拌至溶解完全，得到含铁溶液；
S2、
将含铁溶液和废旧磷酸铁锂按液固比2～
6:1(ml/g)
进行搅拌，得到浆料；
S3、
将浆料继续搅拌，并向其中加入硫酸或盐酸调节其
pH
为
1.5
～
2.5
，得到反应液；
S4、
控制反应液温度为
25
～
55℃
，并向其中持续或间断加入双氧水，同时向其中持续或间断加入硫酸或盐酸调节
pH
在
1.5
～
3.5
；
S5、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙坤，李首顶，方婷，赵玉振，胡文，吕超然，郑田，
申请(专利权)人：武汉瑞科美新能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：