[发明专利]一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法

说明书

本发明公开了一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，涉及电池正极材料回收技术领域，先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，然后用酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液，富锂溶液经加碱除杂后再加入碳酸钠即制得碳酸锂。本发明通过氧化焙烧、酸浸和过滤实现了锂元素和锰元素的分离，所得富锂溶液再经加碱除杂和成盐得到碳酸锂，从而实现了锂元素和锰元素的单独回收，进而实现了磷酸锰锂正极材料的高效资源化利用。

技术领域：

本发明涉及电池正极材料回收技术领域，具体涉及一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法。

背景技术：

与磷酸铁锂电池一样，磷酸锰锂也属于橄榄石型结构的磷酸盐系锂电池正极材料，这种材料的安全性和循环寿命高于传统的层状结构正极材料钴酸锂和三元材料。但正在广泛使用的磷酸铁锂3.4V的电位限制了电池能量密度的提升，而磷酸锰锂具有4.1V的高电位。因此，在同等容量发挥下，磷酸锰锂电池的能量密度可以比磷酸铁锂电池提高20％左右。

随着磷酸锰锂电池的广泛应用，产生了大量的废旧磷酸锰锂电池，废旧磷酸锰锂电池的直接丢弃会对环境造成严重污染，污染源主要来自其中包含的重金属锰以及电解液等。为了实现资源的高效化利用，需要对废旧磷酸锰锂电池正极材料进行回收。但目前常用的废旧磷酸锰锂电池正极材料回收方法各自都存在或多或少的缺陷，尤其是操作的复杂性和对环境的污染性，从而增加了回收成本以及加重了对环境的污染。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过锂锰元素单独回收以实现磷酸锰锂正极材料高效资源化利用的废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，然后用酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液，富锂溶液经加碱除杂后再加入碳酸钠即制得碳酸锂。

所述磷酸锰锂电池正极材料包括失效的磷酸锰锂材料、从磷酸锰锂电池中分离出来的正极材料、从极片和边角料中分离出来的正极材料。

所述氧化焙烧的温度为500-650℃。

所述浸出用酸为硫酸。

所述硫酸的浓度为0.05-2mol/L。

所述加碱除杂是指先用氢氧化钠调节富锂溶液pH值至7-9以除去微量锰离子，再用氢氧化钠调节pH值至11。

本发明的有益效果是：本发明通过氧化焙烧、酸浸和过滤实现了锂元素和锰元素的分离，所得富锂溶液再经加碱除杂得到富锂净化液，富锂净化液经碳酸钠沉淀得到碳酸锂，从而实现了锂元素和锰元素的单独回收，进而实现了磷酸锰锂正极材料的高效资源化利用；并且整个回收利用方法具有操作简单、成本低的特点，同时尽可能地降低了对环境的污染性。

附图说明：

图1为本发明的流程框图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

磷酸锰锂电池正极材料包括失效的磷酸锰锂材料、从磷酸锰锂电池中分离出来的正极材料、从极片和边角料中分离出来的正极材料。

如图1所示，先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，焙烧的温度为550℃，然后用浓度1mol/L的硫酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液；富锂溶液先用氢氧化钠调节富锂溶液pH值至8以除去微量锰离子，再用氢氧化钠调节pH值至11，最后加入碳酸钠，即制得碳酸锂。