一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法，屬鋰電池回收技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池具有循環(huán)壽命長(zhǎng)、比能量高、放電電壓平穩(wěn)、體積小、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池可以使用在便攜式設(shè)備、衛(wèi)星、儲(chǔ)備電源、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0003]我國(guó)863新能源汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施，可以預(yù)見(jiàn)我國(guó)電動(dòng)車(chē)的市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化將會(huì)很快到來(lái)。預(yù)計(jì)2020年我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到800萬(wàn)輛，2030年更是將達(dá)到9500萬(wàn)輛。近年，基于對(duì)可再生能源的開(kāi)發(fā)，對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備將會(huì)有巨大的需求。單就風(fēng)能一項(xiàng)而言，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)的風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到200GW。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)機(jī)構(gòu)的研宄，儲(chǔ)能容量需配到風(fēng)電裝機(jī)容量的20%-30%。
[0004]磷酸鐵鋰具有安全、環(huán)保、穩(wěn)定性好、比容量高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池中重要的候選正極材料。因此，磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)潛力是十分巨大的?？梢灶A(yù)見(jiàn)，磷酸鐵鋰材料的產(chǎn)量和使用量將會(huì)大幅提升。所以，廢舊磷酸鐵鋰電池的回收也具有極大的意義，不僅有利于環(huán)境的保護(hù)，更有利于資源的回收利用。
[0005]目前，鋰離子二次電池回收工藝分為:酸堿溶解浸出法、化學(xué)沉淀和鹽析法、離子交換法、萃取法以及電沉積法。國(guó)內(nèi)外廢舊鋰電池回收研宄大部分關(guān)于鈷酸鋰體系等小型數(shù)碼產(chǎn)品鋰離子二次電池，而近年來(lái)磷酸鐵鋰電池發(fā)展迅速，磷酸鐵鋰電池回收提取工藝研宄尚屬首次。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)回收廢舊磷酸鐵鋰電池的缺陷，本發(fā)明尋求一種簡(jiǎn)便有效的辦法回收廢舊磷酸鐵鋰電池正極中鋰。
[0007]本發(fā)明提出的酸堿浸出法回收廢舊磷酸鐵鋰電池正極中鋰的方法，是酸堿溶解廢舊正極片，通過(guò)反應(yīng)生成不同物質(zhì)以及在溶液中溶解狀況以及充分利用了磷酸鐵鋰中po43_的作用，以有效低成本方法簡(jiǎn)單的方式分別回收鋰。
[0008]本發(fā)明一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法的步驟如下:
(1)對(duì)正極廢片進(jìn)行預(yù)處理:拆開(kāi)廢舊磷酸鐵鋰電池，取下正極廢片，在200-500°C下進(jìn)行加熱，加熱3-4小時(shí)；
(2)將經(jīng)預(yù)處理過(guò)的正極廢片，置于堿液中浸泡3-5小時(shí)；
(3)過(guò)濾步驟(2)所得固體，溶解于混合酸液中，至有沉淀析出，鋰以離子成分進(jìn)入溶液中；
(4)將步驟(3)過(guò)濾所得含鋰濾液，加入95°C飽和碳酸鈉溶液，沉淀得到碳酸鋰。
[0009]本發(fā)明中所述的混合酸液為硫酸、鹽酸、硝酸、溴酸、過(guò)氧化氫溶液中的至少一種或幾種。
[0010]本發(fā)明中所述的酸濃度為0.lmol/L-4mol/Lo
[0011]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明使用較低濃度的酸堿和常規(guī)化學(xué)品，用簡(jiǎn)單有效的方式回收磷酸鐵鋰廢舊鋰電池正極片中的鋰，不僅可降低鋰離子發(fā)展過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，又可使用簡(jiǎn)單有效的設(shè)備和方法，回收其有經(jīng)濟(jì)效益的原料。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是酸堿浸出廢舊磷酸鐵鋰電池正極極片回收流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。所使用的試劑均為分析純。
[0014]拆開(kāi)磷酸鐵鋰電池，將其正極取出，稱(chēng)重11.8564克，置于200°C加熱4h，將經(jīng)預(yù)處理過(guò)的正極廢片，置于燒杯中，加入250mlNa0H浸泡4小時(shí)；將上述過(guò)濾后，濾渣固體溶解于硫酸+鹽酸的混合酸液中，鋰以離子成分進(jìn)入溶液中；過(guò)濾，濾液中含鋰離子，加入95°C飽和碳酸鈉，鋰以碳酸鋰固體沉淀出來(lái)，稱(chēng)重得1.94克。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法，其特征在于，所述方法的步驟: (1)對(duì)正極廢片進(jìn)行預(yù)處理:拆開(kāi)廢舊磷酸鐵鋰電池，取下正極廢片，在200-500°C下進(jìn)行加熱，加熱3-4小時(shí)； (2)將經(jīng)預(yù)處理過(guò)的正極廢片，置于堿液中浸泡3-5小時(shí)； (3)過(guò)濾步驟(2)所得固體，溶解于混合酸液中，至有沉淀析出，鋰以離子成分進(jìn)入溶液中； (4)將步驟(3)過(guò)濾所得含鋰濾液，加入95°C飽和碳酸鈉溶液，沉淀得到碳酸鋰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法，其特征在于，所述混合酸液為硫酸、鹽酸、硝酸、溴酸或過(guò)氧化氫溶液中的至少一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法，其特征在于，所述混合酸濃度為 0.lmol/L-4mol/Lo
【專(zhuān)利摘要】一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極回收方法，該方法包括（1）對(duì)正極廢片進(jìn)行預(yù)處理；（2）將經(jīng)預(yù)處理過(guò)的正極廢片置于堿液中浸泡；（3）過(guò)濾上一步浸泡液所得固體，溶解于混合酸液；（4）過(guò)濾所得含鋰濾液，加入95℃飽和碳酸鈉溶液，沉淀得到碳酸鋰。本發(fā)明使用較低濃度的酸堿和常規(guī)化學(xué)品，用簡(jiǎn)單有效的方式回收磷酸鐵鋰廢舊鋰電池正極片中的鋰，不僅可降低鋰離子發(fā)展過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，又可使用簡(jiǎn)單有效的設(shè)備和方法，回收其有經(jīng)濟(jì)效益的原料。
【IPC分類(lèi)】C22B7-00, H01M10-54
【公開(kāi)號(hào)】CN104831072
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510170723
【發(fā)明人】賈蕗路, 劉欣, 裴鋒, 陳麗勤, 毛榮軍, 田旭, 稂業(yè)員
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日