[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池中金属回收的方法

权利要求书

1.一种废旧磷酸铁锂电池中金属回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将废旧电池焙烧分选得到含有铝、铁、锂的电池材料粉末；

（2）步骤（1）所得含铝、铁、锂粉料进行碱法除铝，得到含铁含锂残渣；

（3）步骤（2）所得含铁含锂残渣，球磨得到含铁含锂粉料；

（4）步骤（3）所得含锂粉料在铵盐和/或氨的混合溶液强化浸出，同时在氧化环境下，将二价铁转换为三价铁，形成不溶于水的含铁化合物，选择性浸出锂元素；

（5）步骤（4）浸出液/渣分离后，浓缩含锂溶液，回收获得铵盐和/或氨；

（6）步骤（5）所得浓缩液用于回收锂资源得到高纯氢氧化锂或者碳酸锂。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（1）将磷酸铁锂废旧电池破碎及焙烧分选，得到含铝、铁、锂的电池材料粉末；

优选的，通过机械破碎将电池正极材料破碎为1~20mm×1~20mm的碎片；

优选的，焙烧温度为200~1200℃，焙烧时间为1~6h。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤（1）焙烧过程中可喷入含钙粉体以吸收产生的含氟气体，所述电池废料与含钙粉体的质量配比为20~300:1；

优选的，所述含钙粉体为含钙无机物、含钙有机物或含钙生物质中一种或任意几种的组合；

优选的，所述含钙粉体优选为CaC₂、CaCl₂、CaCO₃、Ca(NO₃)₂、CaO、Ca(OH)₂、Ca₅(PO₄)₃(OH)、C₃₆H₇₀CaO₄、C₆H₁₀CaO₆、C₆H₁₀CaO₆、Ca(HCO₂)₂、Ca(CH₃COO)₂、CaC₂O₄中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，焙烧后可采用重力分选，旋流或筛分的方法除去铝、铜金属，得到含锂粉料。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（2）所得含铝、铁、锂粉料进行碱法除铝，得到含铁含锂残渣；

优选的，将废旧电池粉料加入到碱溶液中，溶解铝及铝的氧化物得到含铁含锂残渣；

优选的，碱溶液为NaOH溶液，KOH溶液，Ca(OH)₂溶液或氨水中的一种或几种组合；

优选的，碱液浓度为2~4mol/L。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（3）所得含铁含锂残渣球磨得到粉料，球磨时间为0.1~20h；

优选的，所述含铁含锂粉料尺寸30~1000目；

进一步，优选为200~500目。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（4）所得含锂粉料在铵盐和/或氨的混合溶液强化浸出，同时在氧化性环境下，将二价铁转换为三价铁，形成不溶于水的含铁化合物，选择性浸出锂元素；

所用铵盐和/或氨浓度为0.1~15mol/L，浸出S/L为1~500g/L，浸出温度为5~100℃，浸出时间为5~480min，搅拌速度为0~2000rpm，强化浸出压力为1~5atm。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述铵盐和/或氨溶液浓度优选为2~4mol/L；

所述浸出S/L优选为80~150g/L；

所述强化浸出温度优选为30~120℃；所述强化浸出压力优选为1~1.5atm；所述搅拌速度优选为100~500rpm；

所述氧化性环境为在溶液中加入或通入H₂O₂、MnO₂、KMnO₄、空气或O₂氧化剂的一种或者几种组合进行氧化。