【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池材料回收领域，尤其涉及一种磷酸铁锂黑粉除铝的方法。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池(lifepo4电池)是一种以磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，具备优越的安全性和稳定性。相比其他锂电池，它不易发生热失控，减少了火灾和爆炸的风险。磷酸铁锂电池的高温性能和性价比使其在许多领域得到了广泛应用。对于废旧磷酸铁锂电池的回收也在快速的展开。
2、磷酸铁锂作为一种主要的动力电池废料，在回收处理的过程中面临着除杂的问题，传统的回收工艺将废旧磷酸铁锂黑粉料完全溶出，然后对其中的杂质金属一一除去，这通常会导致主要金属元素如li、fe、p的损耗过高。由于lifepo4电池前处理的局限性，lifepo4正极粉常常夹带残留的集流体-al粉，而在湿法回收过程中al杂质会不可避免地会随其他组分进入酸浸液，导致回收制备的fepo4普遍面临着al含量超标的问题，降低了产品附加值和回收经济价值。在专利cn118458729a中将磷酸铁锂黑粉调浆之后与包含氯化钠、硫化钠、磷酸钠及草酸钠的溶液进行处理除铝，但是氯离子的引入会对设备造成一定的腐蚀。如在专利cn115304042b中使用有机酸搭配氯盐浸出磷酸铁锂，选择性将锂和杂质优先分离出来，然后对浸出的磷铁渣进行处理制备电池级磷酸铁。但是该工艺需要使用有机酸和氯盐，会导致回收成本过高以及设备腐蚀的情况。在申请公布号cn116199201a中，磷酸铁锂经过盐酸浸出之后利用萃取剂对于fe和al的不同选择性将fe选择性提取到有机相中，待溶液中al离子除去之后将fe反萃到溶液中，能实现较高的fe、
3、因此，如何避免除铝过程中对设备造成腐蚀，以及避免在铝杂质去除过程中铁、磷的损耗过高是本领域亟需解决的技术问题。
4、需要说明的是，本
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于理解本申请构思的
技术介绍
，因此，并不认为上述描述构成现有技术的信息。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种磷酸铁锂黑粉除铝的方法，包括以下步骤：步骤s1,将待回收的磷酸铁锂电池进行放电处理，然后将放电后的磷酸铁锂电池置于惰性气氛中焙烧，冷却至室温后进行机械破碎筛分出磷酸铁锂黑粉；步骤s2，将磷酸铁锂黑粉加入到一段浸出槽中并且加入一定量的浸出剂进行除铝，进行搅拌浸出过滤得到一段浸出液和一段浸出渣；步骤s3，一段浸出液循环利用处理磷酸铁锂黑粉，一段浸出渣经过一段浸出之后，然后再进行第二段浸出，二段浸出采用酸性浸出，浸出之后分离获得二段浸出渣和二段浸出液，所述二段浸出液为磷、铁、锂浸出液；步骤s4，将磷、铁、锂浸出液进行升温、沉淀，获得水合磷酸铁固体和含锂浸出液；步骤s5，含锂浸出液经过沉淀获得碳酸锂固体。
2、在一种可选的实施方式中，所述步骤s1中筛分出的磷酸铁锂的黑粉中铜、铝、氟含量均小于1％。
3、在一种可选的实施方式中，所述步骤s2中的浸出剂为硫酸亚铁、稀硫酸溶液中的一种或多种。
4、在一种可选的实施方式中，所述步骤s2中的一段浸出液为硫酸亚铁溶液，所述硫酸亚铁溶液中fe浓度为10～30g/l，溶液ph控制在2.0～3.0，固液比在10～20g/l，温度50～80℃，反应时间1～2h。
5、在一种可选的实施方式中，所述硫酸亚铁溶液可循环使用且溶液中fe＞1g/l，且使用硫酸调控溶液的ph，以使硫酸亚铁溶液的ph控制在2.0～3.0之间。
6、在一种可选的实施方式中，所述一段浸出的过程中发生的化学反应方程式：
7、2al+3feso4＝3fe+al2(so4)3；
8、所述硫酸亚铁溶液在循环使用的过程中fe元素与al置换，导致溶液中的fe元素浓度逐渐降低，所述硫酸亚铁溶液中fe≤1g/l时，对硫酸亚铁溶液中元素进行回收处理，包括li、fe、al、cu、f。
9、在一种可选的实施方式中，所述步骤s3中二段浸出所使用的酸为硫酸。
10、在一种可选的实施方式中，所述二段浸出温度为40～80℃，浸出时间2～4小时。
11、在一种可选的实施方式中，所述步骤s3中二段浸出时发生的化学反应方程式：2lifepo4+3h2so4＝li2so4+2feso4+2h3po4。
12、本专利技术的有益效果是，本专利技术提供了一种磷酸铁锂黑粉除铝的方法，在一段浸出过程中利用硫酸亚铁溶液中铁元素置换单质铝，从而将磷酸铁锂黑粉中的铝元素除去。一方面，受益于一段浸出溶液中铁元素与铝的置换，一段浸出之后的磷酸铁锂中铁的含量会出现小幅度的增加且整个工艺流程中p的损失量处于较低范围，整体损失量不超过2.08％。另一方面，整个工艺流程中的浸出液无需引入氯盐，不会对设备造成腐蚀。
13、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
14、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
5.如权利要求4所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
6.如权利要求4所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
7.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
8.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
9.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的磷酸铁锂黑粉除铝的方法，其特征在于，
5.如权利要求4所述的磷酸铁锂...
【专利技术属性】
技术研发人员：范永明，陆昕宇，朱亚鹏，孙威，王立清，朱亚亮，胡一超，
申请(专利权)人：常州道博智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。