[发明专利]一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法

权利要求书

1.一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，该回收方法的具体步骤为：

步骤一、磷酸铁锂粉料调浆；将废旧锂电池回收的磷酸铁锂粉料置于密封的反应釜a中，并加水对其搅拌成浆；

步骤二、锰酸锂还原浸出；将废旧锂电池回收的锰酸锂材料置于反应釜b中，对其加水并搅拌成浆，之后向其加入盐酸并搅拌，反应产生氯气；

步骤三、磷酸铁锂氧化浸出；向反应釜a中加入浓盐酸至反应体系pH为强酸性，并将步骤二中产生的氯气通入反应釜a中，进行氧化浸出，在反应过程中持续补加浓盐酸，使反应体系的pH维持为强酸性；

步骤四、固液分离；将反应釜a中的浸出浆料进行固液分离，得到氯化锂浸出液和磷酸铁锂浸出渣；将反应釜b中的浸出浆料进行固液分离，得到锰酸锂浸出液和锰酸锂浸出渣；

步骤五、洗涤；对磷酸铁锂浸出渣进行洗涤，得到磷酸铁渣及磷酸铁锂洗涤液；对锰酸锂浸出渣进行洗涤，得到碳渣及锰酸锂洗涤液；

步骤六、中性除杂；将步骤四中固液分离得到的氯化锂浸出液和锰酸锂浸出液进行混合，并向其中缓缓加入无机碱溶液至混合溶液的pH值为6.5-7.5；

步骤七、碱性除杂；向步骤六得到的溶液中缓缓加入无机碱溶液，将混合溶液的pH调至强碱性；

步骤八、浓缩析钠；将步骤七得到的混合溶液进行蒸发浓缩，之后再对其进行过滤去渣，得到高浓度含锂溶夜；

步骤九、沉锂；向可溶性碳酸盐和乙二胺四乙酸的混合溶液中缓缓加入步骤八中得到的高浓度含锂溶夜，并持续搅拌使其反应完全，之后再将其离心分离，得到分离渣，并对分离渣进行洗涤和干燥，即回收得到电池级碳酸锂。

2.根据权利要求1所述的一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，在步骤一中，控制所述废旧锂电池回收的磷酸铁锂粉料与水的液固比为3:1-8:1，并使其搅拌时间为0.5-3.0h。

3.根据权利要求1所述的一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，在步骤二中，控制所述废旧锂电池回收的锰酸锂材料与水的液固比为1:1-3:1，并使加入盐酸的质量百分浓度为10-31％，且控制盐酸与锰酸锂的总摩尔比为3:1-10:1，并使其搅拌反应的时间为2-4h，搅拌反应的温度为常温。

4.根据权利要求1所述的一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，在步骤三中，控制所述加入浓盐酸的质量百分浓度为15-31％，并使反应体系强酸性的pH值为0.5-5.0，并控制反应的温度为15-100℃。

5.根据权利要求1所述的一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，在步骤五中，所述对磷酸铁锂浸出渣和锰酸锂浸出渣进行洗涤，控制洗涤水的温度为25-100℃，洗涤时间为0.5-2h。

6.根据权利要求1所述的一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，在步骤六中，所述无机碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的至少一种，并控制所述无机碱溶液的质量百分浓度为5-10％，反应温度为10-85℃。

7.根据权利要求1所述的一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，在步骤七中，所述无机碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的至少一种，并控制所述无机碱溶液的质量百分浓度为5-10％，且将所述混合溶液的pH值调至pH≥12，反应温度为10-90℃。

8.根据权利要求1所述的一种废旧锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的综合回收方法，其特征在于，在步骤八中，控制所述蒸发浓缩的温度为100-110℃，并使所述蒸发浓缩后溶液中Li⁺的浓度为20-30g/L。