[发明专利]一种从磷酸亚铁锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法

说明书

本发明涉及一种从磷酸亚铁锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法，以磷酸亚铁锂废旧电池为原料制备电池级碳酸锂，包括以下步骤：(1)电池拆解；(2)圆盘造粒；(3)高温焙烧；(4)酸化浸出；(5)深度转型；(6)碱化除杂；(7)纯碱沉锂等。本发明的有益效果为：本发明的从磷酸亚铁锂废旧电池回收锂制备电池级碳酸锂的方法，具有锂回收率高、环境友好、产品纯度高等优点，产品主含量超过99.5％，达到电池级产品要求，且工艺简单、生产成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种锂废旧电池的回收处理方法，具体涉及一种从磷酸亚铁锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法。

背景技术

锂离子电池由于具有比能量高、使用寿命长，额定电压高、高功率承受力、自放电率低、重量轻、高低温适应性强等优点，已成为数码、通信、航空、便携式电子产品等的首选电源。随着其在动力汽车、大功率储能设施上的推广应用，其需求量将爆发性增长。2015年，全球锂离子电池产量达100.75GWh，其中小型电池占66.28％，动力电池占28.26％，储能电池占5.46％。2015年我国锂离子电池产量达47.13GWh，同比增长54.78％，中国产量接近全球一半。

而磷酸铁锂材料由于具有高安全、高环保、低价格、长寿命等特点，成为公认的锂离子动力电池的首选材料，磷酸亚铁锂为正极材料的锂离子电池现已广泛应用于电动工具、电动自行车、助力车、矿灯、电动汽车等动力电池领域。未来该材料在移动通讯基站、储能设备等领域也具有发展空间。

随着锂离子电池的广泛应用，将大量进入失效、回收阶段。如何回收废旧锂离子电池和资源化循环利用已成为社会普遍关注的问题。为了资源循环利用和行业可持续发展的目的，应对其中锂元素进行回收。

目前关于磷酸亚铁锂废料回收锂的技术研究还不成熟，国内外文献专利报道的方法主要有2种：(1)磷酸亚铁锂废料湿法提锂技术，专利有CN103280610和CN102285673，公开了一种磷酸亚铁锂电池正极废料回收锂的方法，该方法通过拆解正极片，先用碱溶解，滤渣用酸和还原剂浸出，过滤得到锂溶液，锂溶液加碳酸钠得到碳酸锂。该方法渣量大、生产效率低、锂收率不足60％、产品纯度低。(2)磷酸铁锂废料火法提锂技术，专利CN102891345和CN102903985公开了从磷酸亚铁锂废料中回收氯化锂或碳酸锂的方法，该方法通过拆解破碎分离得到的磷酸铁锂粉末于高温焙烧，盐酸浸出，得到磷酸锂溶液，通过调节pH＝2～2.5除去磷酸铁，再用氯化钙除磷，过滤得到氯化锂或碳酸锂产品。该方法主要问题是，铁锂粉料焙烧过程灰尘大、锂的总收率低、产品质量差(钙、磷杂质高)等缺点。

如何解决磷酸铁锂粉在焙烧过程存在的粉尘大、锂收率低、产品杂质含量高的问题，是目前对磷酸亚铁锂废旧电池提锂研究的主要困难，也是本发明专利主要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从磷酸亚铁锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法，具有锂回收率高、环境友好、产品纯度高等优点，弥补了现有技术的不足之处。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种从磷酸亚铁锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法，包括以下步骤：

A.电池拆解：将磷酸亚铁锂废旧电池通过放电、拆解、分选和粉碎工序分离出磷酸亚铁锂粉末；

B.圆盘造粒：往磷酸亚铁锂粉末中加入质量百分比浓度为5％～15％的可溶性镁盐溶液，液固重量比为1:4～1:8，搅拌30～60min，然后进行圆盘造粒，粒径为5～20mm；

C.高温焙烧：将B步骤中造粒后的物料在500～800℃下焙烧1～4h，焙烧过程中保持物料与空气充分接触；