本發明屬于電池回收技術領域,具體涉及一種采用廢舊磷酸鐵鋰電池回收鋰的方法。
背景技術:
隨著這幾年來新能源汽車逐漸得到重視、推廣并已成為替代傳統汽車的必然趨 勢,作為新能源汽車“心臟”的動力鋰電池的產量也已進入迅速增長期。預計到 2012 年,新能源汽車的年產量將達到100萬輛,將帶動 5.2 萬噸鋰電池正極材料的需求。考慮到鋰電池的壽命有限,幾年后這些新能源汽車鋰電池將逐漸進入淘汰報廢期,其正極材料中的鋰若被隨意丟棄將造成極大的資源浪費。
橄欖石形結構的磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 電池因具有良好的熱穩定性和循環性能成為 動力鋰電池的主力軍。磷酸鐵鋰正極材料組成復雜,含有大量的銅和鋁單質以及少量鐵單質等雜質。雜質鐵、銅和鋁的存在給回收鋰帶來了困難。傳統的直接堿浸法中,雜質鐵、銅和鋁往往伴隨著鋰的浸出被大量共同浸出,因此仍需要將這些雜質與鋰進行分離。而使用萃取分離這些雜質的方法成本高,且環境污染大,不利于工業化操作。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種采用廢舊磷酸鐵鋰電池回收鋰的方法,工藝簡單,回收效率高,回收純度高,能夠快速高效的回收廢舊磷酸鐵鋰電池中的鋰,適用于大規模工業生產。
本發明公開了一種采用廢舊磷酸鐵鋰電池回收鋰的方法,首先將廢舊磷酸鐵鋰電池進行安全放電處理后,采用冷切割方法將電池沿頂部切割開,拆解去殼得到電池卷芯,將電池卷芯在氮氣氣氛下600-900℃煅燒,粉碎后過篩,得到正負極混料;向正負極混料中加入為氫氧化鈉溶液,超聲和機械攪拌交替進行4-8分鐘后,過濾得濾泥;將濾泥中加入氯酸,反應溫度為70-85℃,固液比為1/4-1/8;浸出鋰溶液,過濾,得浸出液, 采用氫氧化鉀調節浸出液pH,過濾,向濾液加入碳酸鈉,得碳酸鋰沉淀。
優選的是,在氮氣氛圍下煅燒時間為3-5h。
上述任一方案優選的是,所述電池卷芯粉碎后過80-120目篩,得到正負極混料。
上述任一方案優選的是,所述氯酸的濃度為3-5mol/L。
上述任一方案優選的是,采用氫氧化鉀調節浸出液至pH 6.5-7.5,沉淀少量鐵,過濾得濾液。
本發明的有益效果如下:
本發明工藝簡單,回收效率高,回收純度高,能夠快速高效的回收廢舊磷酸鐵鋰電池中的鋰,適用于大規模工業生產。
具體實施方式
下述實施例是對于本發明內容的進一步說明以作為對本發明技術內容的闡釋,但本發明的實質內容并不僅限于下述實施例所述,本領域的普通技術人員可以且應當知曉任何基于本發明實質精神的簡單變化或替換均應屬于本發明所要求的保護范圍。
實施例1:
本發明提供一種采用廢舊磷酸鐵鋰電池回收鋰的方法,首先將廢舊磷酸鐵鋰電池進行安全放電處理后,采用冷切割方法將電池沿頂部切割開,拆解去殼得到電池卷芯,將電池卷芯在保護性氣體氮氣的氣氛下600℃煅燒,粉碎后過篩80目篩,得到正負極混料;向正負極混料中加入為氫氧化鈉溶液,超聲和機械攪拌交替進行5分鐘后,過濾得濾泥;將濾泥中加入氯酸,反應溫度為70℃,固液比為1/4;浸出鋰溶液,過濾,得浸出液,采用氫氧化鉀調節浸出液至pH 6.5,沉淀少量鐵,過濾得濾液。
實施例2:
本發明提供一種采用廢舊磷酸鐵鋰電池回收鋰的方法,首先將廢舊磷酸鐵鋰電池進行安全放電處理后,采用冷切割方法將電池沿頂部切割開,拆解去殼得到電池卷芯,將電池卷芯在保護性氣體氮氣的氣氛下700℃煅燒,粉碎后過篩90目篩,得到正負極混料;向正負極混料中加入為氫氧化鈉溶液,超聲和機械攪拌交替進行5分鐘后,過濾得濾泥;將濾泥中加入氯酸,反應溫度為75℃,固液比為1/5;浸出鋰溶液,過濾,得浸出液,采用氫氧化鉀調節浸出液至pH 7,沉淀少量鐵,過濾得濾液。
實施例3:
本發明提供一種采用廢舊磷酸鐵鋰電池回收鋰的方法,首先將廢舊磷酸鐵鋰電池進行安全放電處理后,采用冷切割方法將電池沿頂部切割開,拆解去殼得到電池卷芯,將電池卷芯在保護性氣體氮氣的氣氛下700℃煅燒2小時,粉碎后過篩100目篩,得到正負極混料;向正負極混料中加入為氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉的質量分數為25-35%,,超聲和機械攪拌交替進行5分鐘后,過濾得濾泥;將濾泥中加入氯酸,反應溫度為80℃,固液比為1/8;浸出鋰溶液,過濾,得浸出液,采用氫氧化鉀調節浸出液至pH 7.5,沉淀少量鐵,過濾得濾液。
以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解,本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案,皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。