一种从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113912036A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111205015.8(22)申请日2021.10.15(71)申请人合肥国轩电池材料有限公司地址230000安徽省合肥市庐江经济开发区移湖西路厂房(72)发明人刘瑜饶媛媛刘波徐懋夏登原(74)专利代理机构合肥天明专利事务所(普通合伙)34115代理人张梦媚(51)Int.Cl.C01B25/45(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法(57)摘要本发明公开了一种从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，包括下列步骤：采用浆化液对回收获得的电池粉进行浆化，反应结束后，获得前处理电池粉和母液，其中，所述浆化液中添加有碱、添加剂、氨水和/或水合肼、铵盐；将前处理电池粉进行酸浸，获得浸出液，并调节pH；向浸出液中加入表面活性剂和抗氧化剂，再补充锂源、磷源和/或铁源后，调节体系pH，密封高压保温反应，获得磷酸铁锂前驱体；将所述磷酸铁锂前驱体洗涤、干燥、烧结、破碎，制得磷酸铁锂。该方法流程简单、酸耗低、能耗低，锂、铁、磷回收率高，且制备得到的磷酸铁锂的产品质量优异，生产过程绿色环保。CN113912036ACN113912036A权利要求书1/1页1.一种从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，包括下列步骤：回收获得电池粉，所述电池粉为含有磷酸铁锂电池正极材料、负极材料的含碳电池粉；采用浆化液对所述电池粉进行浆化，反应结束后，获得前处理电池粉和母液，其中，所述浆化液中添加有碱、添加剂、氨水和/或水合肼、铵盐，且所述浆化液的pH≥10，液相铵离子的摩尔浓度在0.1‑5mol/L；将前处理电池粉进行酸浸，获得浸出液，并调节pH；向浸出液中加入表面活性剂和抗氧化剂，再补充锂源、磷源和/或铁源后，调节体系pH，密封高压保温反应，获得磷酸铁锂前驱体；将所述磷酸铁锂前驱体洗涤、干燥、烧结、破碎，制得磷酸铁锂。2.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，所述电池粉中，Liwt.％≥1.5％，杂质Cuwt.％＝0.1‑2％，杂质Alwt.％＝0.01‑2％。3.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，所述电池粉与所述浆化液的固液比为1：3‑10。4.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，所述浆化液中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、硫化钠中的至少一种；所述添加剂选自EDTA、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠钾中的至少一种，其添加量为电池粉重量的0.01‑1％；所述铵盐选自硫酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、醋酸铵、草酸铵、氯化铵、硫酸氢铵中的一种或多种；所述氨水和/或水合肼的质量浓度为0.5‑10％。5.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，所述浆化的反应温度为20‑80℃，时间为0.5‑4h。6.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，所述酸浸采用的酸液为重量比10‑1：1的硫酸和甘氨酸的混合酸，电池粉与混合酸重量比为3‑1:1，所述浸出液pH范围调节至3‑8之间。7.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，表面活性剂选自烷基二甲基苄基氯化铵、葡糖酰胺、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种，其添加量为浸出液质量的0.01‑2％。8.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，所述干燥采用喷雾干燥，所述喷雾干燥的温度为230‑350℃，进料流量为200‑2000L/h。9.如权利要求1所述的从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法，其特征在于，所述烧结的温度为550‑850℃，烧结时间为8‑24h。2CN113912036A说明书1/6页一种从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法技术领域[0001]本发明属于废旧电池回收技术领域，具体涉及一种从退役铁锂电池中回收制备磷酸铁锂的方法。背景技术[0002]随着新能源汽车的发展，动力电池的应用逐渐增多，而运营类新能源车动力电池报废年限是3‑5年，目前最早推广的新能源汽车已经进入动力蓄电池回收期，预计2030年退役动力电池或达千亿市场规模。[0003]当前磷酸铁锂电池回收市场主要以正极粉为原料进行回收，回收主产品为碳酸锂。通过酸浸法将废旧磷酸铁锂活性材料溶解，然后净化除铝、铜等杂质元素，最后回收浸出液中的金属元素。铝离子作为硫酸浸出液中的杂质元素，在后续以磷酸铁、碳酸锂的形式回收金属元素。[0004]公开号为CN106910889A的中国专利申请公开了一种从废旧磷酸铁锂电池中再生正极活性物质的方