[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池的综合利用方法

说明书

本发明公开了了一种废旧磷酸铁锂电池的综合利用方法，包括如下步骤：将废旧磷酸铁锂电池拆解或破碎，得到电池解体后的物料；将所述电池解体后的物料与试剂A混合后固液分离，得到固体A和液体A；将所述固体A和试剂B混合后固液分离，得到固体B和液体B；将固体B过筛，得固体C；将固体C与试剂C混合后固液分离，得到固体D和液体C；使液体C中磷酸铁的溶解度降低，析出固体，固液分离取液体，得液体D；将液体D与试剂E混合后固液分离取固体，即得锂盐。本发明工艺简单，制备条件可控性强，能耗成本低，所得产品价值高，具有较大的经济效益，是一种理想的废旧磷酸铁锂材料的综合利用方法。

技术领域

本发明涉及磷酸铁锂电池领域，具体涉及一种废旧磷酸铁锂电池的综合利用方法。

背景技术

磷酸铁锂(LiFePO₄)材料具有高安全、高环保、低价格、长寿命等特点，是一种优秀的锂离子动力电池材料，公交、大巴车等客车以磷酸铁锂电池为主，寿命约为8年。新能源汽车的持续增长，未来几年必将出现爆发式的动力电池退役潮，大量淘汰的电池若得不到正确处理，会带来严重的环境污染及能源浪费，如何处理废旧电池是人们关心的重大问题。目前关于废旧磷酸铁锂材料回收处理工艺主要有以下几种：

1.火法回收，主要是通过燃烧进行的，它会在高温状态下煅烧调电池内部存在的碳、有机物等，从而将剩下的金属和氧化物回收。这种方法主要包括两个程序，一是将电池粉碎，二是进行高温煅烧。前者需要满足不同的电池属性和方法，后者这是将其放入马弗炉中煅烧。这种方法的应用较为广泛，针对各种类型的废旧电池都可以进行回收，但是能源消耗较大，对金属材料无法充分回收，不能应用在大规模的废旧电池收回中。

2.湿法回收技术：首先通过回收的磷酸铁锂电池得到电池的正极材料——磷酸铁锂，进行粉碎制备合适的试样。然后用碱溶液溶解样品，过滤，得滤液和滤渣。滤渣用H₂SO₄和H₂O₂混合液浸出，得到浸出液，调节浸出液的pH值，再进行不同方法的处理，可得到氧化铁和Li₂CO₃。但是这种方法回收的的磷酸铁杂质含量高，难作为电池材料使用。且其生产成本高，较难取得经济效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种废旧磷酸铁锂电池的综合利用方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种废旧磷酸铁锂电池的综合利用方法，其特征在于，包括如下步骤：

将废旧磷酸铁锂电池拆解或破碎，得到电池解体后的物料；

将所述电池解体后的物料与试剂A混合后固液分离，得到固体A和液体A；

将所述固体A和试剂B混合后固液分离，得到固体B和液体B；

将固体B过筛，得固体C；

将固体C与试剂C混合后固液分离，得到固体D和液体C；

使液体C中磷酸铁的溶解度降低，析出固体，固液分离取液体，得液体D；

将液体D与试剂E混合后固液分离取固体，即得锂盐；

其中，所述试剂A为水或有机溶剂A，所述有机溶剂A为N-甲基吡咯烷酮、乙腈和二甲基亚砜中的至少一种；

所述试剂B为含酸的水溶液A或有机溶剂B，所述含酸的水溶液A中氢离子浓度为0.01～1mol/L，所述有机溶剂B为N-甲基吡咯烷酮、乙腈和二甲基亚砜中的至少一种；

所述试剂C为含酸的水溶液B；所述含酸的水溶液B中氢离子浓度为1.1～5mol/L；

所述试剂E为可与锂离子形成沉淀的试剂。