【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，具体而言，涉及一种共回收废弃磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的方法。
技术介绍
1、目前磷酸铁锂电池占据超三分之一的市场份额，随着时间推移，会产生大量退役电池，故废旧磷酸铁锂电池的重复利用十分重要，不仅需要最大程度降低回收对环境的危害，同时还需要提高利用效果。当前回收工艺的经济性和环保性难以平衡，铁锂电池料的回收需要经过多个环节，包括电池拆解、材料分离、提纯等，每个环节都需要投入大量的设备、人力和能源。
2、例如，高温焙烧、湿法浸出等工艺过程需要消耗大量的热能和化学试剂，导致回收成本较高。在回收过程中，会产生大量的废水、废气和废渣等废弃物，如果处理不当，会对环境造成严重的污染。例如，湿法浸出过程中产生的含酸废水需要进行中和、沉淀等处理后才能排放，而废渣中可能含有重金属等有害物质，需要进行安全处置。这些环保处理要求增加了回收企业的运营成本和技术难度，如何在保证回收工艺经济性的同时，满足环保要求是一个亟待解决的问题。
3、此外，回收废弃电池的性能修复和再生困难，铁锂电池在长期使用后，正极材料的晶体结构会发生变化，如晶格畸变、颗粒团聚等，导致材料的电化学性能下降。在回收过程中，需要对正极材料的晶体结构进行修复，以恢复其电化学性能。
4、目前的回收方法可分为直接再生法、火法冶金和湿法冶金：
5、(1)直接再生法是将废铁锂材料与锂源一起高温煅烧，以补偿损失的锂，修复损坏的晶体结构，恢复其之前的电化学性能，但存在较多杂质，其电性能与原来相差甚远。
6、(2)火法冶金是一种
7、(3)湿法冶金目前成为主流的回收废旧铁锂的方法，主要采用氧化酸浸工艺，例如硫酸、磷酸，然后用合适的试剂进行分离纯化，但成本依旧较高，且化学物质的消耗伴随二次污染的产生。
8、目前针对磷酸铁锂回收主要是针对锂回收，而产生的fepo4·2h2o作为提取锂的残留物直接丢弃。因此，目前亟需开发简单、高效、绿色、低成本地回收铁锰锂的方法。
9、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种共回收废弃磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的方法，旨在提供简便易行的方法，共回收锰、铁、锂。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种共回收废弃磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的方法，包括：
4、将废弃磷酸铁锂粉末和废弃磷酸锰铁锂粉末混合，在含氧化剂和有机酸的混合酸液中进行酸浸，固液分离后得到固体物料和酸浸液；
5、以固体物料作为铁源和锰源；
6、将酸浸液进行碱化处理，经固液分离后得到碳酸锂，以碳酸锂作为锂源；
7、以铁源、锰源和锂源为原料，制备磷酸锰铁锂。
8、在可选的实施方式中，混合酸液中的氧化剂选自双氧水(例如饱和双氧水)和次氯酸溶液中的至少一种；
9、优选地，氧化剂在混合酸液中的体积分数为1％-20％。
10、在可选的实施方式中，混合酸液中的有机酸选自乙酸、丙酸、酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸和抗坏血酸中的至少一种；
11、优选地，有机酸在混合酸液中的浓度为0.1mol/l-4mol/l。
12、在可选的实施方式中，通过调控混合酸液的用量，使料液比为5g/l-25g/l。
13、在可选的实施方式中，酸浸温度为20℃-60℃，酸浸时间为10min-40min；
14、优选地，在酸浸之后进行水洗，再固液分离。
15、在可选的实施方式中，将固体物料干燥后作为铁源和锰源。
16、在可选的实施方式中，将酸浸液进行碱化处理的过程包括：向酸浸液中通入二氧化碳或加入碳酸钠，待无固体沉积之后进行固液分离。
17、在可选的实施方式中，将铁源、锰源、锂源和碳源混合后进行一次烧结；将一次烧结得到的烧结料进行球磨后再进行二次烧结；
18、优选地，一次烧结的烧结温度为450℃-550℃，烧结时间为3h-10h；
19、优选地，二次烧结的烧结温度为600℃-700℃，烧结时间为5h-15h。
20、在可选的实施方式中，通过调控铁源、锰源、锂源和碳源的用量，使原料中fe、mn、li和有机碳的摩尔比为1：(0.8-1.2)：(1.8-2.2)：(1.0-1.5)。
21、在可选的实施方式中，有机碳选自葡萄糖、蔗糖和聚乙二醇中的至少一种。
22、本专利技术具有以下有益效果：本申请利用废弃磷酸铁锂粉末和废弃磷酸锰铁锂粉末进行氧化酸浸，使锂充分浸出进入酸浸液，铁锰进入固体物料作为铁源和锰源；酸浸液经碱化处理之后得到碳酸锂作为锂源；以铁源、锰源和锂源为原料制备磷酸锰铁锂。本专利技术提供的回收方法可以高效、绿色无污染地回收锰、铁、锂，制备得到的磷酸锰铁锂正极材料循环寿命长、能量密度大，具备较好的电化学性能。
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1.一种共回收废弃磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合酸液中的所述氧化剂选自双氧水和次氯酸溶液中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合酸液中的所述有机酸选自乙酸、丙酸、酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸和抗坏血酸中的至少一种；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过调控所述混合酸液的用量，使料液比为5g/L-25g/L。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，酸浸温度为20℃-60℃，酸浸时间为10min-40min；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述固体物料干燥后作为铁源和锰源。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述酸浸液进行碱化处理的过程包括：向所述酸浸液中通入二氧化碳或加入碳酸钠，待无固体沉积之后进行固液分离。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述铁源、所述锰源、所述锂源和碳源混合后进行一次烧结；将一次烧结得到的烧结料进行球磨后再进行二次烧结；p>
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过调控所述铁源、所述锰源、所述锂源和碳源的用量，使原料中Fe、Mn、Li和有机碳的摩尔比为1：(0.8-1.2)：(1.8-2.2)：(1.0-1.5)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述有机碳选自葡萄糖、蔗糖和聚乙二醇中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种共回收废弃磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合酸液中的所述氧化剂选自双氧水和次氯酸溶液中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合酸液中的所述有机酸选自乙酸、丙酸、酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸和抗坏血酸中的至少一种；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过调控所述混合酸液的用量，使料液比为5g/l-25g/l。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，酸浸温度为20℃-60℃，酸浸时间为10min-40min；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述固体物料干燥后作为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文，张斌，
申请(专利权)人：兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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