一种废旧磷酸铁锂材料的回收方法

本发明属于磷酸铁锂材料回收，涉及一种废旧磷酸铁锂材料的回收方法。

背景技术：

1、废旧磷酸铁锂正极材料的回收对于锂离子电池的发展具有重要的作用和意义。从废旧磷酸铁锂正极材料粉末（俗称磷酸铁锂黑粉）中可以回收获得锂盐（比如碳酸锂）、磷酸铁等资源，甚至还可以直接进行回收和反应获得新鲜的磷酸铁锂正极材料。

2、强碱性和强酸性条件下是磷酸铁锂黑粉回收时常用的处理方法，可以较好地破坏磷酸铁锂的结构，但也会产生较大的环保压力。开发更温和的磷酸铁锂回收技术是行业的一大发展趋势。中国专利cn118867456a公开采用具有ph缓冲性的浸出剂、氧化剂和水混合得到混合液对磷酸铁锂黑粉进行浸出处理，浸出液中加入碳酸盐进行共沉淀，获得碳酸锂。然而上述浸出液中还含有铁离子、铝离子等金属离子，浸出液中直接加入碳酸盐进行共沉淀获得的碳酸锂中会存在一定的杂质，比如碳酸铁、氢氧化铁、氢氧化铝等。

3、因此，现有的磷酸铁锂黑粉回收技术还需进一步的完善。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种废旧磷酸铁锂材料的回收方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种废旧磷酸铁锂材料的回收方法，步骤包括：

4、s1、磷酸铁锂黑粉、硫酸氢盐水溶液和氧化剂混合后进行水热反应，获得的水热液进行固液分离，获得滤液a和滤渣a；

5、s2、步骤s1中所述滤液a中加入磷酸盐进行第一除杂，获得滤液b；

6、所述滤液b中加入第一强碱调节ph≤6进行第二除杂，获得滤液c；

7、s3、步骤s2中所述滤液c浓缩至li+含量不低于2g/l，加入第二强碱调节ph为10-12，再加入碳酸盐在80-100℃条件下进行沉锂反应，趁热过滤，获得碳酸锂。

8、优选的，步骤s1中所述硫酸氢盐水溶液的浓度为0.3-2mol/l，所述硫酸氢盐选自硫酸氢钠、硫酸氢铵和硫酸氢钾中的一种或多种；

9、所述氧化剂选自双氧水，浓度为1-10wt%。

10、优选的，步骤s1中所述硫酸氢盐水溶液和所述氧化剂的体积比为1-4:1；

11、所述水热反应中固液比为80-120g:1000ml。

12、优选的，步骤s1中所述水热反应为200-250℃反应5-60min。

13、优选的，步骤s2中所述磷酸盐选自磷酸一氢铵、磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷酸钠和磷酸钾中的一种或多种；

14、所述滤液a中加入磷酸盐后的ph为2.5-5。

15、优选的，步骤s2中所述第一强碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种。

16、优选的，步骤s2中所述第二强碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种，所述碳酸盐选自碳酸钠、碳酸铵和碳酸钾中的一种或多种；

17、所述滤液c中li+与碳酸盐的摩尔比为2:1-1.1。

18、优选的，步骤s1中所述滤渣a中加入磷酸水溶液，调节fe和p的摩尔比为1:0.98-1.03，在60-90℃进行反应，过滤、水洗、干燥，获得滤渣b；

19、所述滤渣b进行高温煅烧，获得磷酸铁。

20、更优选的，所述滤渣a和所述磷酸水溶液的固液比为80-140g:1000ml；

21、所述高温煅烧为惰性气体下600-650℃煅烧5-7h。

22、本发明的有益效果是：

23、（1）本发明采用酸性盐协同氧化剂对磷酸铁锂黑粉进行处理，可以直接获得含li+的浸出液（滤液a）和含fe/p的滤渣a，浸出液经过两次简单的除杂工序即可采用碳酸盐进行共沉淀的方法获得纯度较高的碳酸锂。滤渣a通过加入磷酸进行反应即可直接获得纯度较高的磷酸铁。

24、（2）本发明的回收方法简单，可以实现磷酸铁锂中li和fe的回收率可以达到97%及以上。

1.一种废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤s1中所述硫酸氢盐水溶液的浓度为0.3-2mol/l，所述硫酸氢盐选自硫酸氢钠、硫酸氢铵和硫酸氢钾中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤s1中所述硫酸氢盐水溶液和所述氧化剂的体积比为1-4:1；

4.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤s1中所述水热反应为200-250℃反应5-60min。

5.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤s2中所述磷酸盐选自磷酸一氢铵、磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷酸钠和磷酸钾中的一种或多种；

6.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤s2中所述第一强碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤s2中所述第二强碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种，所述碳酸盐选自碳酸钠、碳酸铵和碳酸钾中的一种或多种；

8.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，步骤s1中所述滤渣a中加入磷酸水溶液，调节fe和p的摩尔比为1:0.98-1.03，在60-90℃进行反应，过滤、水洗、干燥，获得滤渣b；

9.根据权利要求8所述的废旧磷酸铁锂材料的回收方法，其特征在于，所述滤渣a和所述磷酸水溶液的固液比为80-140g:1000ml；