[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池综合回收的方法

摘要

本发明提出了一种工艺简单合理、回收成本低、附加值高的废旧磷酸铁锂电池综合回收的方法，该方法利用有机溶剂溶解电芯碎片上的粘结剂，通过筛分，实现磷酸铁锂材料和洁净的铝、铜箔分离，其中铝、铜箔通过熔炼回收；利用NaOH溶液除去磷酸铁锂材料中残余的铝箔屑，通过热处理除去石墨和剩余的粘结剂。将磷酸铁锂用酸溶解后，利用硫化钠除去了其中的铜离子，并利用NaOH溶液或氨水使溶液中铁、锂、磷离子生成沉淀物，并在沉淀物中加入铁源、锂源或磷源化合物以调整铁、锂、磷的摩尔比，最后加入碳源，经球磨、惰性气氛中煅烧得到新的磷酸铁锂正极材料。经过上述步骤处理后，电池中有价金属回收率大于95％，磷酸铁锂正极材料的综合回收大于90％。

主权项

一种废旧磷酸铁锂电池综合回收的方法，其特征在于包括如下步骤：A：取出电池的电芯，并将电芯粉碎成电芯碎片；B：将电芯碎片用有机溶剂浸泡并进行搅拌；C：将浸泡处理后的电芯碎片通过过滤与溶剂分离后，再进行洗涤、过滤，然后进行干燥和振动筛分，筛上得到洁净的铝、钴、镍箔与隔膜，通过熔炼进行回收；筛下得到混合粉体；D：将混合粉体放入至NaOH溶液中，使混合粉体中的铝离子与NaOH进行反应，然后再进行过滤以除掉混合粉体的铝离子；E：将除铝后的混合粉体溶液干燥后，在空气气氛中于200～600℃热处理2～10h，除去其中的粘结剂和碳；F：将除去粘结剂和碳后的混合粉体用酸液溶解浸泡0.5～2小时，并间歇搅拌，然后过滤掉不溶物，所述酸液为1～3M无机酸与0.5～2M的30wt％的双氧水的混合溶液；G：将剩余溶液慢慢加入硫化钠并充分搅拌，直到不再生成新的黑色的沉积物才停止加入硫化钠，然后过滤掉生成的硫化铜沉淀物，得到含铁离子、锂离子和磷酸根的酸性滤液；H：将G步骤所得到的酸性滤液中加入NaOH溶液或氨水，并充分搅拌，加热至60℃，调整pH值至9～11，然后过滤分离，并将过滤得到的沉淀物进行干燥；I：将干燥后的沉淀物用ICP光谱测试其中的铁、锂、磷含量，然后根据铁、锂、磷的含量，添加铁源化合物、锂源化合物及磷源化合物，使铁、锂、磷的摩尔比为1∶1∶1，并加入质量为沉淀物质量5～12％的碳源，经球磨、干燥后得到混合物；J：将混合物在惰性气氛中，500～750℃温度下煅烧6～14小时，得到磷酸铁锂正极材料。