从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法及产物.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CN113234929A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110386914.6C01B25/37(2006.01)(22)申请日2021.04.12C01B25/30(2006.01)(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园一号(72)发明人李金惠刘康谭全银(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人张卓(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B1/00(2006.01)C22B15/00(2006.01)C22B21/00(2006.01)C22B26/12(2006.01)H01M10/54(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法及产物(57)摘要本发明提供一种从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法及产物，属于电池技术领域。该方法包括：获取废弃磷酸铁锂电池；在NaCl溶液中充分浸泡，得到无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池；经过拆分后，得到正极极片、负极极片、隔膜；回收铜箔、石墨和塑料；正极极片经过处理后，得到铝箔和磷酸铁锂粉末；将固相氧化剂、磷酸铁锂粉末在高能冲击反应机内反应设定的时间，得到充分反应的磷酸铁锂粉末；冲洗，得到磷酸铁锂粉末的悬浊液；真空抽滤分离，得到黑色固体粉末和锂母液；回收锂母液中的锂化合物；锂回收后的沉淀液经过蒸发结晶处理后，回收副产物。该产物包括磷酸铁、磷酸锂和硫酸钠。其能够避免设备腐蚀的问题，并减少废水、废液造成的环境污染问题。CN113234929ACN113234929A权利要求书1/2页1.一种从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取废弃磷酸铁锂电池；将所述废弃磷酸铁锂电池在NaCl溶液中充分浸泡，得到无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池；所述无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池经过拆分后，得到正极极片、负极极片、隔膜；从所述负极极片中回收铜箔；从所述隔膜中回收石墨和塑料；所述正极极片依次经过烘干、破碎、筛分之后，得到铝箔和磷酸铁锂粉末；将固相氧化剂、所述磷酸铁锂粉末在高能冲击反应机内反应设定的时间，得到充分反应的磷酸铁锂粉末；所述充分反应的磷酸铁锂粉末经过冲洗，得到磷酸铁锂粉末的悬浊液；所述磷酸铁锂粉末的悬浊液经过真空抽滤分离，得到黑色固体粉末和锂母液；在设定的反应温度条件下，调节所述锂母液的pH，并向其中加入沉淀剂，并经后处理后，回收所述锂母液中的锂化合物，其余为锂回收后的沉淀液；所述锂回收后的沉淀液经过蒸发结晶处理后，回收副产物。2.根据权利要求1所述的从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于，所述调节所述锂母液的pH，并向其中加入沉淀剂，并经后处理后，回收所述锂母液中的锂化合物，其余为锂回收后的沉淀液的步骤过程中，用于调节所述锂母液的pH的物质为NaOH溶液，所述锂回收后的沉淀液经过蒸发结晶处理后，回收副产物的步骤过程中，所述副产物为Na2SO4。3.根据权利要求1所述的从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于，将所述废弃磷酸铁锂电池在NaCl溶液中充分浸泡，得到无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池的步骤过程中，所述氯化钠溶液为饱和NaCl溶液；所述浸泡持续时间的取值范围为24h以上。4.根据权利要求1所述的从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于，所述无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池经过拆分后，得到正极极片、负极极片、隔膜的步骤过程中，所述拆分方法包括以下步骤：破除所述无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池的软包装外壳，得到所述无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池的软包装外壳的壳内物质；所述无剩余电量的废弃磷酸铁锂电池的软包装外壳的壳内物质经过手动拆分后，得到正极极片、负极极片、隔膜。5.根据权利要求1从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于，所述将固相氧化剂、所述磷酸铁锂粉末在高能冲击反应机内反应设定的时间，得到充分反应的磷酸铁锂粉末的步骤过程中，所述反应持续时间的取值范围为1min～20min；所述高能冲击反应机转速的取值范围为200rpm～600rpm；所述固相氧化剂与所述磷酸铁锂粉末质量比的取值范围为（4:1）～（1:1）；所述固相氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、次氯酸钠、过一硫酸钠中的一种2CN113234929A权利要求书2/2页或几种的混合物。6.根据权利要求1所述的从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于，烘干后的所述正极极片的破碎是在高能粉碎机中实现的，高能粉碎机破碎持续时间的取值范围为5s～30s。7.根据权利要求1所述的从废弃磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于，所述磷酸铁锂粉末的悬浊液经过真空抽滤分离，得到黑色固体粉末和锂母液的步骤过程中，所述黑色固