【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源材料利用，特别涉及一种从提锂尾渣中提取磷和铁的方法。
技术介绍
1、近些年，电动汽车发展较快，但电动汽车的兴起也带来了其他问题，比如锂离子电池资源回收上的难题。一般电动汽车的锂离子电池的寿命为3~5年，导致大量的动力蓄电池退役，因此，废旧电池的回收迫在眉睫。
2、锂离子电池主要包括三元锂电池和磷酸铁锂电池，其中，磷酸铁锂因拥有良好的循环性能、较高的比容量和能量密度而得到更为广泛的应用，产量占锂电池总产量的70%左右。目前工业化生产中回收磷酸铁锂的方法主要为湿法冶金法，产品主要是锂盐溶液和电池级碳酸锂。但目前工业化技术仅专注磷酸铁锂中锂的提取和回收，而提锂后产生的尾渣无法得到高效利用。由于提锂尾渣中存在除铁磷外的其他元素，且这些元素种类多、净含量少，造成回收铁和磷回收率不高。面对当前锂电池回收的困境，要提高锂电池回收的经济效益和社会效益，找到合适方法对大量的提锂尾渣进行回收，既能减少污染，又能促进资源的循环利用。
3、提锂尾渣的主要成分为磷酸铁，并含有少量的铝、铜等金属元素，为实现提锂尾渣的资源化利用，国内外学者进行了长期深入的研究，主要是从提锂尾渣中提取回收磷、铁，进一步合成锂电池原料。其中，从提锂尾渣中回收磷、铁元素有利于提锂尾渣的资源化利用，具有较好的社会效益和经济效益。
4、目前，从提锂尾渣中回收磷和铁的方法主要有以下几类：（1）直接酸溶法，cn113044824a及cn110683528a公开了将磷酸铁废料和无机酸酸液直接混合溶解得到铁磷溶液；（2）焙烧-酸溶法，c
5、上述从磷酸铁废料中回收磷、铁的方法均取得了不错的结果，但是存在各自不同的问题。如直接酸溶法存在酸耗高、设备投资大、酸介质难以循环利用等问题，导致其很难单独应用在工业生产中。焙烧-酸溶法工艺焙烧及酸溶时间长，酸溶后的渣不好处理。
6、综上所述，现有方法均存在各自的缺点，如酸耗高、设备投资大、酸介质难以循环利用、耗时长及尾渣不好处理等问题。
7、因此，亟待开发一种能耗低、成本低、磷、铁回收率高的提取方法，以实现提锂尾渣的资源化、无害化、减量化处置。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种从提锂尾渣中提取磷和铁的方法，能够从提锂尾渣中高效提取磷和铁。所述方法将提锂尾渣、酸性熔剂混合后进行两段焙烧，通过控制酸性熔剂的用量，使提锂尾渣中的磷酸铁部分或完全分解，再通过控制浸出溶剂的用量来浸出过程溶液ph值至1以下，浸出实现提锂尾渣中磷、铁的高效提取；所述方法具有低能耗、无污染、工艺简单、过程易于控制，经济效益好的优点。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种从提锂尾渣中提取磷和铁的方法，包括以下步骤：
4、（1）将提锂尾渣与酸性熔剂混合，得到混合物料；
5、（2）将所述混合物料依次进行第一段焙烧和第二段焙烧，得到焙烧料；
6、（3）将所述焙烧料与酸性浸出溶液、还原性添加剂混合，得到混合物，进行浸出，控制浸出过程中混合物ph值至2以下，得到浸出渣，以及含有磷和铁元素的浸出液；
7、所述酸性熔剂选自硫酸铵、硫酸氢铵、碳酸铵或碳酸氢铵中的至少一种；
8、所述提锂尾渣与酸性熔剂的质量比为（3~8）：1。
9、本专利技术所用提锂尾渣中有价元素主要为磷、铁，以磷酸铁的形式存在。本专利技术采用酸性熔剂焙烧-浸出工艺，高效提取提锂尾渣中的磷、铁元素。首先通过酸性熔剂焙烧分解提锂尾渣中的磷酸铁，控制酸性熔剂的用量，使提锂尾渣中的磷铁元素转化为可溶性硫酸盐及磷酸盐，然后两段焙烧，通过浸出提取。通过采用上述方法，可高效提取提锂尾渣中的磷、铁元素，并实现提锂尾渣的无害化、资源化及减量化处置。
10、优选地，步骤（1）中，所述提锂尾渣与酸性熔剂的质量比为（4-5）：1。
11、优选地，步骤（1）中，所述提锂尾渣中fe的含量为15~45wt%，优选为15~35wt%，例如15wt%、20wt%、25wt%、30wt%或35wt%等。
12、优选地，步骤（1）中，所述提锂尾渣中p的含量为8~35wt%，优选为8~25wt%，例如8wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%等。
13、优选地，步骤（1）中，所述提锂尾渣为提锂尾渣粉末。
14、优选地，步骤（1）中，所述提锂尾渣的粒径为50~450目，优选为50~400目，如50目、100目、150目、200目、250目、300目、350目或400目等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，更优选为300~400目。
15、优选地，步骤（1）中，所述提锂尾渣粉末通过将提锂尾渣干燥并球磨得到。
16、优选地，步骤（1）中，所述酸性熔剂为硫酸铵和硫酸氢铵的组合、硫酸铵和碳酸铵的组合、硫酸氢铵和碳酸铵的组合，以及硫酸铵、硫酸氢铵和碳酸铵的组合中的任一种。
17、优选地，步骤（1）中，所述提锂尾渣与酸性熔剂的质量比为3~8:1，如3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，更优选为4~6:1。
18、优选地，步骤（2）中，所述第一段焙烧的温度为140~350℃，优选为150~350℃，如150℃、170℃、190℃、210℃、230℃、250℃、270℃、290℃、310℃、330℃或350℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，更优选为160~300℃。
19、优选地，步骤（2）中，所述第一段焙烧的时间为20~180 min，优选为30~180 min，如30min、60min、90min、120min或180min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，更优选为45~150 min。
20、优选地，步骤（2）中，所述第二段焙烧的温度为340~600℃，优选为350~600℃，如350℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为400~500℃。
21、优选地，步骤（2）中，所述第二段焙烧的时间为20~180 min，优选30~180 min，如30min、60min、90min、120min或180min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为45~150 min。
22、优选地，步骤（2）中，在进行第一段焙烧时会产生尾气，使用第一吸收剂对第一段焙烧产生的尾气进行吸收，得到第一吸收液。
23、优选地，所述第一吸收剂包括水。
【技术保护点】
1.一种从提锂尾渣中提取磷和铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述提锂尾渣中Fe的含量为15~45wt%；和/或，所述提锂尾渣中P的含量为8~35wt%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述酸性熔剂为硫酸铵和硫酸氢铵的组合、硫酸铵和碳酸铵的组合、硫酸氢铵和碳酸铵的组合，以及硫酸铵、硫酸氢铵和碳酸铵的组合中的任一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述提锂尾渣与酸性熔剂的质量比为（4~6）:1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述第一段焙烧的温度为140~350℃；
6.根据权利要求1~5任一项所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，在进行第一段焙烧时会产生尾气，使用第一吸收剂对第一段焙烧产生的尾气进行吸收，得到第一吸收液，所述第一吸收剂包括水；
7.根据权利要求1~5任一项所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述酸性浸出溶液包括硫酸溶液、盐酸或硝酸溶液中的任意一种；
...【技术特征摘要】
1.一种从提锂尾渣中提取磷和铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述提锂尾渣中fe的含量为15~45wt%；和/或，所述提锂尾渣中p的含量为8~35wt%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述酸性熔剂为硫酸铵和硫酸氢铵的组合、硫酸铵和碳酸铵的组合、硫酸氢铵和碳酸铵的组合，以及硫酸铵、硫酸氢铵和碳酸铵的组合中的任一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述提锂尾渣与酸性熔剂的质量比为（4~6）:1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述第一段焙烧的温度为140~350℃；
6.根据权利要求1~5任一项所述的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷炳宏，宋传京，
申请(专利权)人：深圳星河环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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