一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法.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CN111646447A(43)申请公布日2020.09.11(21)申请号202010553809.2(22)申请日2020.06.17(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区庄市大道519号(72)发明人高洁夏永高(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人豆贝贝(51)Int.Cl.C01B25/37(2006.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/54(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图2页(54)发明名称一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法(57)摘要本发明提供了一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法。先将磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣与水混合调浆后，与酸反应，固液分离后，获得含铁磷离子的浸出液，再经过加铁置换除铜、树脂除铝后得到净化液，通过添加七水磷酸铁或磷酸调配磷铁比，获得一定P∶Fe的合成原液，加入双氧水和氨水，调节pH获得磷酸铁前驱体沉淀，经过后处理，得到电池级磷酸铁前驱体产品。本发明提供的回收方法能够对废旧磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣进行回收，原料适应性较好，无论是否含正负极碳粉及铜铝杂质的铁磷渣均能实现回收，而且，铁和磷的回收率高，所得磷酸铁前驱体材料纯度高，另外，该回收方法流程简单、生产成本低，且环境友好。CN111646447ACN111646447A权利要求书1/1页1.一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)将磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣与水混合调浆，得到调浆液；S2)将所述调浆液与酸液混合反应后，固液分离，得到分离液A；S3)将所述分离液A与铁粉混合反应后，固液分离，得到分离液B；S4)采用离子交换树脂对所述分离液B进行离子交换除铝后，加入FeSO4·7H2O或H3PO4调节体系中磷铁摩尔比至(1～2)∶1，得到原料液；S5)将所述原料液与双氧水、氨水混合反应，形成磷酸铁。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2)中，所述酸液为浓硫酸或浓磷酸。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2)中，所述酸液的添加量为：酸液中酸性化合物与调浆液中FePO4的化学计量比的0.9～2倍。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3)中，所述铁粉的添加量为：铁的摩尔量为所述分离液A中Cu2+摩尔量的1～5倍。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5)中：2+所述双氧水的添加量为：双氧水中H2O2与原料液中Fe的化学计量比的1～2倍；所述氨水的添加量为使混合体系的pH值为2.5～3；所述反应的温度为40～70℃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1)中：所述铁磷渣与水的固液质量比为1∶(1～4)；所述混合调浆的时间为10～30min。7.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述步骤S5)中：所述混合的方式为：同时滴加原料液、双氧水和氨水；所述混合的时间为1.5～3h；所述混合后进行陈化；所述陈化的时间为1.5～3h。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4)中：所述离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂；所述离子交换树脂中颗粒粒径为0.42～1.2mm；所述离子交换中控制吸附的流速为1～5BV/h。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2)中，反应的时间为0.5～2.5h；所述步骤S3)中，反应的时间为0.5～2.5h。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5)中，在反应后，还包括：固液分离，洗涤和干燥。2CN111646447A说明书1/9页一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法。背景技术[0002]磷酸铁锂动力电池化学性质稳定、安全性能好且使用寿命较长，同时由于原材料价格低廉，其仍占据动力电池半壁江山；近年来在各种电动汽车和储能领域上应用广泛。大量生产、应用的背后意味着每年都会有大量的废弃磷酸铁锂电池产生。根据中汽协新能源车产销数据测算磷酸铁锂材料电池市场保有量，推算出2020年退役磷酸铁锂电池20.31GWh，18.47万吨。2025年退役磷酸铁锂电池33.96GWh，21.23万吨，因此从回收市场看来，退役动力磷酸铁锂电池回收利用是具有广阔发展前景的。同时，从环境角度分析，虽然锂离子电池号称绿色电池，但是其也被归类为易燃性、浸出毒性、腐蚀性等的有毒有害电池，因此，对废旧磷酸铁锂电池进行回收及再利用刻不容缓。[0003]废旧磷酸铁锂电池中Li含量低而F