一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法.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CN114196821A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111454515.5(51)Int.Cl.(22)申请日2021.12.01C22B1/00(2006.01)C22B7/00(2006.01)(71)申请人国网黑龙江省电力有限公司电力科C22B26/12(2006.01)学研究院H01M10/54(2006.01)地址150030黑龙江省哈尔滨市香坊区建北街61号申请人哈尔滨工业大学国家电网有限公司(72)发明人杨超月王悦戴长松张健张德文张航梁建权张朋张可心金珊林天宁赵力苏德林(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人李红媛权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法(57)摘要一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法，涉及一种废旧磷酸铁锂的浸出方法。本发明是要解决目前废旧磷酸铁锂材料回收流程长和成本高昂的技术问题。本发明采用机械化学法将废旧磷酸铁锂正极材料和草酸一同球磨，对于不同种类、不同状态的废旧磷酸铁锂电池均有较好的回收效果，对废旧磷酸铁锂正极材料的自身状态无要求；本发明机械化学法回收磷酸铁锂正极材料中锂元素的浸出率高达100％，而铁元素的浸出浸出率仅为12.97％，此方法减少了后期回收锂、铁元素所需的碱性溶剂的量。CN114196821ACN114196821A权利要求书1/1页1.一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法，其特征在于废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法是按以下步骤进行的：将废旧磷酸铁锂正极材料在惰性气氛下进行热处理，热处理温度为600℃～650℃，热处理时长为60min～65min，将废旧磷酸铁锂正极材料从铝箔上剥离下来，研磨，得到废旧磷酸铁锂粉末，然后与草酸一同置于球磨机中球磨后置于去离子水中浸泡0.5h～1h，得到锂离子和少量铁离子的浸出溶液；所述的草酸与研磨后的废旧磷酸铁锂粉末的质量比为(0.5～5):1；所述的研磨后的废旧磷酸铁锂粉末的质量与去离子水的体积比为1g:(30mL～35mL)。2.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法，其特征在于所述的研磨是用研钵来完成的。3.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法，其特征在于所述的热处理温度为600℃，热处理时长为60min。4.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法，其特征在于所述的球磨参数为：球与料的质量比为20:1，转速300r/min～500r/min，球磨时间为1h～3h。5.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法，其特征在于置于去离子水中浸泡0.5h。2CN114196821A说明书1/3页一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法技术领域[0001]本发明涉及一种废旧磷酸铁锂的浸出方法。背景技术[0002]二次电池储能系统作为有效的储能方式而备受各国能源部门和能源企业的关注和重视，在当今储能工业占据核心地位。刀片电池以及CPT技术的提出提升了磷酸铁锂电池的质量能量密度和体积比能量，使得磷酸铁锂电池的市场份额大幅增加，废旧磷酸铁锂电池的处理只是时间上的滞后。[0003]虽然关于磷酸铁锂电池的回收技术经过了多年的发展，已经有部分企业采用现有的研发技术进入工业化阶段，但在环境保护、简化流程、降低成本等方面还存在提升的空间。在湿法冶炼过程中，大多采用浸出、除杂、提纯等步骤完成，其中浸出步骤中格林美等大型企业采取硫酸，深圳佳彬、武汉杰瑞特等采用的是盐酸作为浸出液，此类强酸虽金属回收率高，但存在腐蚀设备、产生了大量的废酸废碱，存在工艺流程长等缺点。后进入回收领域的部分企业如湖南邦普采取高温再生技术工艺，其工艺简单、流程短，但采用高温耗能高，不符合碳中和的国家战略需求意义，并且对预处理过程较为严格，否则杂质会对合成材料的性能造成较大的影响。发明内容[0004]本发明是要解决目前废旧磷酸铁锂材料回收流程长和成本高昂的技术问题，而提供一种废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法。[0005]本发明的废旧磷酸铁锂正极材料的高效浸出方法是按以下步骤进行的：[0006]将废旧磷酸铁锂正极材料在惰性气氛下进行热处理，热处理温度为600℃～650℃，热处理时长为60min～65min，将废旧磷酸铁锂正极材料从铝箔上剥离下来，研磨，得到废旧磷酸铁锂粉末，然后与草酸一同置于球磨机中球磨后置于去离子水中浸泡0.5h～1h，得到锂离子和少量铁离子的浸出溶液；[0007]所述的草酸与研磨后的废旧磷酸铁锂粉末的质量比为(0.5～5):1；[0008]所述的研磨后的废旧磷酸铁锂粉末的质量与去离子水的体积比为1g:(30mL～35mL)。[0009]