[发明专利]一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收有价金属的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收有价金属的方法，具体包括如下步骤：(1)将拆解、破磨后的磷酸铁锂电池正极材料进行充分焙烧氧化，使所述电池正极材料中的Fe、Li金属元素通过焙烧氧化生成Fe₂O₃、FePO₄和Li₃PO₄；(2)将经步骤(1)充分焙烧氧化后的焙烧料，置于稀酸溶液中浸泡，使焙烧料中的Li3PO4盐充分溶解，并过滤，实现焙烧料中Li₃PO₄与Fe₂O₃、FePO₄的分离；(3)取经步骤(3)处理后的滤液，并调节所述滤液呈碱性，使滤液中的Li3PO4直接析出为沉淀，从而实现对固态Li₃PO₄回收。依据本发明所述方法，工艺流程短，操作简单，低价环保，并能对磷酸铁锂电池正极材料料中锂金属的高品位优先选择回收利用，具有广泛的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种对废旧电池资源二次回收利用领域，特别涉及一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收磷、铁、锂三种有价金属的方法。

背景技术

在节能和减排的双重压力下，新能源汽车己成为未来汽车工业发展的方向。随着政府的大力推广，新能源汽车产业将由起步阶段进入到快速发展阶段。动力电池作为新能源汽车最关键的零部件之二，需求量迅猛增长。其中，磷酸铁鲤电池因具有较高的理论容量、良好的放电平台、优秀的循环稳定性及价格低廉等优点，被广泛用于新能源汽车。废旧磷酸铁鲤材料的合理回收利用将促进新能源汽车行业的发展，实现资源的综合利用。

目前，现有一系列废旧磷酸铁锂电池中回收高价值元素的工艺，主要包括湿法浸出工艺和固相法高温煅烧再生磷酸铁锂工艺。湿法浸出工艺其主要流程是将废旧电池经陪烧、破碎得到混料，然后采用碱法除铝，获得铁、锂混合渣，再同时浸出铁、锂元素，之后选择性沉淀得到锂产品。如CN103280610A通过碱法溶解得到含铁含锂溶液，并将铁以磷酸铁沉淀形式去除，所得含锂溶液进一步用于锂元素的回收。CN101847763A则使用有机溶剂溶解和酸解，然后辅助加入硫化纳获得锂元素。CN102956936A公布了一种基于酸浸和碱浸回收利用有价金属的方法，指烧后的正极材料在PH值0.5～2.0下酸浸后，酸浸滤液回调pH值沉淀铝、铁、铜，碱浸滤液进二步回调pH值用于回收利用锂。高温煅烧的研究主要集中在磷酸铁锂正极材料的再生，如CN102280673A、CN102583297A、CN102751548A、CN104362408A公布了在氧化性条件下高温煅烧制备磷酸铁锂产品的工艺参数。基于目前的湿法冶金或者高温冶金的回收工艺，虽然能够回收处理磷酸铁锂电池，并获得磷酸铁锂正极材料或者碳酸锂等多种产品，但存在如下不足：

1、以上提及的湿法浸出工艺中，往往需要用到双氧水、硫酸等强氧化强酸性的物质，工艺危险性高，容易造成双氧水和硫酸的挥发，导致环境污染，并对反应设备的耐腐蚀性要求高，设备成本高。并且均未优先浸出锂元素，导致浸出酸或碱浸液耗量极大，回收工艺流程复杂，回收获得的碳酸锂产品往往因品位低，不能直接用做电池材料回收利用。

2、高温锻烧直接制备磷酸铁锂正极材料往往工艺流程长，需要比较严格的检测和用量调节步骤，回收工艺难以调控，容易造成产品的不合格，以及原料浪费，因此实际应用十分有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种工艺流程短，操作简单，低价环保，并能对磷酸铁锂电池正极废料中的锂金属进行高品位优先选择回收的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收有价金属的方法，包括如下步骤：