一种用于回收磷酸铁锂废料的方法与流程

本技术属于电池回收，具体涉及一种用于回收磷酸铁锂废料的方法。

背景技术：

1、磷酸铁锂(lifepo4)作为一种锂电池正极材料，因其高安全性、长寿命和环保的特性，广泛应用于电动汽车、电力储能和消费电子等领域。然而，随着磷酸铁锂电池的大规模使用，报废电池数量逐渐增加，根据中国新能源汽车动力电池回收利用的数据，如何有效地回收利用其中的有价值资源成为关注的焦点。

2、传统湿法冶金技术成熟，占据了当前行业的大部分。例如，可以使用特定浓度的硫酸作为浸出剂，双氧水为氧化剂，进行废旧磷酸铁锂的回收，但废料中含有大量杂质，如何高效的将杂质分离出，得到电池级磷酸铁成为回收磷酸铁锂行业的关键。

技术实现思路

1、针对目前传统湿法冶金存在的问题，本专利提出一种空气氧化配合两步酸浸回收磷酸铁锂的新方法，同时兼顾除杂将回收得到的磷酸铁提纯至电池级、工业级。

2、有鉴于此，本技术提供了一种用于回收磷酸铁锂废料的方法，旨在降低通过回收磷酸铁锂废料得到的磷酸铁中的杂质含量，同时提高各元素的回收利用率。

3、第一方面，本技术提供了一种用于回收磷酸铁锂废料的方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：将磷酸铁锂废料进行氧化焙烧处理，得到焙烧料；

5、步骤s2：将所述焙烧料使用第一酸液进行第一酸浸处理，过滤，得到第一浸出液和第一浸出渣；

6、步骤s3：调节所述第一浸出液的ph后进行第一加热结晶处理，过滤，得到含有磷酸铁的第一固相物料和第一含锂溶液；

7、步骤s4：将所述第一浸出渣使用第二酸液进行第二酸浸处理，过滤，得到第二浸出液和第二浸出渣；

8、步骤s5：调节所述第二浸出液的ph后进行第二加热结晶处理，过滤，得到含有磷酸铁的第二固相物料和第二含锂溶液。

9、根据本技术，通过对磷酸铁锂废料进行氧化焙烧处理得到含有li3fe2(po4)3的焙烧料，协同后续通过控制第一酸浸处理条件，将焙烧料中稳定性较低的li3fe2(po4)3溶解，使其转化为fe(h2po4)3固定至第一浸出液中，提高锂、铁、磷等元素回收率的同时减少焙烧料中杂质元素的溶出，降低第一浸出液中杂质元素的含量，随后对第一浸出液通过调节ph并加热结晶处理，得到杂质含量较低的含有磷酸铁的第一固相物料，可以用于制备高纯度的磷酸铁产品；另外在第一浸出渣中还含有氧化铁和少量未被溶解的li3fe2(po4)3，通过进行第二酸浸处理对li3fe2(po4)3进行溶解固定至第二浸出液中，再对第二浸出液通过调节ph并加热结晶处理，得到含有磷酸铁的第二固相物料；通过两次酸浸处理，可以提高各元素(如li、fe、p元素)的整体回收利用率，同时还可以得到纯度较高的副产物氧化铁。

10、具体地，在步骤s1中，通过控制氧化焙烧处理的条件，可以使磷酸铁锂与氧气反应得到稳定性较差的li3fe2(po4)3，为后续酸溶提供基础，具体至少涉及的化学反应为：

11、12lifepo4+3o2＝4li3fe2(po4)3+2fe2o3   式i

12、其中由于li3fe2(po4)3相较于焙烧料中的其他组分，如氧化铁、氧化铝等金属化合物的稳定性较差，其在酸性条件下更易与酸液反应生成fe(h2po4)3溶解至浸出液中，具体涉及的化学反应至少为：

13、li3fe2(po4)3+6h+＝3li++fe(h2po4)3 +fe3+   式ii

14、因此在步骤s2中，通过控制合适的第一酸浸处理条件，可以使焙烧料中大部分li3fe2(po4)3酸浸溶解于第一浸出液中，焙烧料中其他金属化合物在此条件下不易与酸液反应，杂质元素如al等尽可能保留至第一浸出渣中，从而使第一浸出液中杂质金属元素如al的含量较低，实现大部分li、fe、p元素与杂质元素分离；

15、在步骤s3中，在合适的ph下第一浸出液中fe(h2po4)3通过第一加热结晶处理，可以发生分解得到fepo4↓和h3po4，具体涉及的化学反应为：

16、fe(h2po4)3＝ fepo4↓+ 2h3po4   式iii

17、从而得到含有磷酸铁的第一固相物料，可以理解的是，由于在步骤s2得到酸浸液中杂质元素的含量较低，因此第一加热结晶处理过程中杂质元素的干扰较小，得到的含有磷酸铁的第一固相物料中杂质元素含量同样较低，可以用于制备电池级磷酸铁。

18、另外，由于为了在第一酸浸处理过程中减少杂质元素的溶出，因此在第一酸浸处理过程中是将焙烧料中大部分li3fe2(po4)3酸浸溶解，在第一浸出渣中还包含有少量的li3fe2(po4)3，由此在步骤s4中对第一浸出渣进行第二酸浸处理，将第一浸出渣中剩余的li3fe2(po4)3酸浸溶解固定至第二浸出液中，后续在步骤s5中，在合适的ph下第二浸出液中fe(h2po4)3通过第二加热结晶处理，分解得到fepo4和h3po4，h3po4可以继续与浸出的fe3+反应生成fepo4，可以理解的是，在第二酸浸处理过程中主要是为了提高各元素的回收利用率以及纯化氧化铁fe2o3，在此过程中会有部分杂质元素溶解于第二浸出液中，因此第二浸出液中杂质元素的含量略高于第一浸出液，但是得到的含有磷酸铁的第二固相物料依然可以用于制备工业级磷酸铁，从而通过上述方法可以显著提高各元素的回收利用率；另外，第一浸出渣的主要组分为氧化铁，通过第二酸浸处理将li3fe2(po4)3酸溶后，第二浸出渣中氧化铁的纯度更高，有利于氧化铁的回收利用。

19、在一些实施方式中，步骤s1中，所述氧化焙烧处理的条件包括：在含氧气氛下，500～750℃焙烧0.5～2h。基于上述实施方式，在此条件下对磷酸铁锂废料进行氧化焙烧处理，可以使磷酸铁锂充分与氧气反应得到li3fe2(po4)3，从而可以进一步提高酸浸过程中li、fe、p元素的浸出效率，提高上述元素的回收利用率。焙烧温度过高，可能导致li、p元素的挥发；焙烧温度过低，氧化过程不彻底，不利于形成li3fe2(po4)3(含高价fe)。例如，焙烧温度可以为500℃、510℃、520℃、530℃、550℃、560℃、580℃、600℃、620℃、630℃、650℃、670℃、700℃、720℃、750℃，或上述任意数值所组成的范围内；焙烧时间可以为0.5h、0.8h、1h、1.5h、1.8h、2h，或上述任意数值所组成的范围内。优选地，焙烧温度为600～700℃。

20、在一些实施方式中，步骤s1中，所述焙烧料含有li3fe2(po4)3和氧化铁。基于上述实施方式，通过控制氧化焙烧处理条件，可以使磷酸铁锂与氧气反应生成li3fe2(po4)3和氧化铁。当然，焙烧料中还会含有杂质元素化合物，例如杂质元素氧化物。

21、在一些实施方式中，步骤s2中，所述第一酸液包括硫酸和/或盐酸，所述第一酸液中h+的浓度为2～10mol/l。

22、在上述实施方式中，第一酸液可以包括硫酸和/或盐酸，可以根据实际需要进行相应选择；同时第一酸液中h+的浓度控制在2～10mol/l，此时酸液中h+浓度相较于第二酸液较高，在此条件下焙烧料中li3fe2(po4)3可以充分与第一酸液反应，使li、fe、p元素尽可能浸出至浸出液中，提高上述元素的回收利用率，同时还可以尽量避免杂质元素(例如al元素)浸出至液相中，实现纯化的效果。例如，所述第一酸液中h+的浓度可以为2mol/l、2.5mol/l、3mol/l、3.5mol/l、4mol/l、4.5mol/l、5mol/l、5.5mol/l、6mol/l、6.5mol/l、7mol/l、7.5mol/l、8mol/l、8.5mol/l、9mol/l、9.5mol/l、10mol/l，或上述任意数值所组成的范围内。优选地，所述第一酸液中h+的浓度为4～8mol/l，进一步实现纯化的效果，且该浓度有利于得到合适的固液比，降低料浆的粘稠度，有利于搅拌和过滤过程。优选地，所述第一酸液为硫酸，硫酸与杂质元素反应的程度更低，纯化效果更好。

23、在一些实施方式中，步骤s2中，所述焙烧料中li3fe2(po4)3的摩尔量为n1，所述第一酸液中h+的摩尔量为n2，满足n1：n2＝1：(6～15)。

24、在上述一些实施方式中，由于焙烧料中li3fe2(po4)3的结构不稳定，使用理论的酸即可以与li3fe2(po4)3充分反应，将li、fe、p元素固定至第一浸出液中，同时减少酸浸处理中过量的h+，也能降低焙烧料中其他金属化合物与第一酸液反应，从而降低第一浸出液中杂质元素的含量；即根据上述式ii的反应方程式，在n1：n2＝1：(6～15)的条件下，能在提高li、fe、p元素的浸出率的同时，减少第一浸出液中杂质元素的含量。例如，n1：n2可以为1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8、1:8.5、1:9、1:9.5、1:10、1:10.5、1:11、1:11.5、1:12、1:12.5、1:13、1:13.5、1:14、1:14.5、1:15，或上述任意数值所组成的范围内。优选地，满足n1：n2＝1：(6～10)。在此条件下，li、fe、p元素的浸出率更高，同时第一浸出液中杂质含量更低。

25、在一些实施方式中，步骤s2中，所述第一酸浸处理的条件包括：第一酸浸温度：20～40℃；所述焙烧料与所述第一酸液的固液比：100～1000g/l。基于上述实施方式，较低的第一酸浸处理温度以及合适固液比，能够在提高li3fe2(po4)3充分反应溶解的同时，降低焙烧料中其他金属化合物的反应溶解，从而进一步降低第一浸出液中的杂质元素含量。若酸浸温度较高，al等杂质元素活性增高更易浸出液相，且浸出至液相中的fe(h2po4)3稳定性降低，有分解的风险，降低fe、p回收率；酸浸温度太低，酸浸效果不理想，剩余的固相焙烧料较多。例如，第一酸浸温度可以为20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃，或上述任意数值所组成的范围内；所述焙烧料与所述酸液的固液比可以为100g/l、200g/l、300g/l、400g/l、500g/l、600g/l、700g/l、800g/l、900g/l、1000g/l，或上述任意数值所组成的范围内。优选地，第一酸浸温度：20～30℃；所述焙烧料与所述第一酸液的固液比：300～500g/l。

26、在一些实施方式中，步骤s2中，所述第一酸液中h+的浓度c mol/l和所述第一酸浸处理的第一酸浸时间t min，满足：60≤c×t≤400。

27、在上述一些实施方式中，通过控制第一酸液中h+的浓度和第一酸浸处理的时间满足上述条件，可以理解的是，第一酸液中h+的浓度和第一酸浸处理时间与焙烧料酸浸处理的程度正相关，c×t可记为焙烧料的化学洗脱强度，根据上文中的相关论述，焙烧料中li3fe2(po4)3更易与第一酸液进行反应，第一酸浸处理过程中li3fe2(po4)3优先与酸液反应，因此通过将c×t控制在上述范围内，可以使焙烧料中li3fe2(po4)3充分溶解，并减少焙烧料中其他金属化合物的溶解。例如，c×t的数值可以为60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400，或上述任意数值所组成的范围内。优选地，满足：60≤c×t≤200。

28、在一些实施方式中，步骤s2中，所述第一浸出液中含有fe(h2po4)3。基于上述实施方式中，根据上文中式ii，使焙烧料中li3fe2(po4)3与第一酸液反应生成fe(h2po4)3溶解于第一浸出液中。

29、在一些实施方式中，步骤s2中，所述第一浸出液中li元素的摩尔量为n3’，p元素的摩尔量为n4’，fe元素的摩尔量为n5’；所述第一浸出渣中li元素的摩尔量为n3”，p元素的摩尔量为n4”，fe元素的摩尔量为n5”，满足：n3’＞n3”；n4’＞n4”；且，n5’＞n5”。

30、在本技术中，经过酸浸处理后得到的第一浸出液和第一浸出渣中，第一浸出液中li、p、fe的含量高于第一浸出渣，有利于提高li、p、fe元素的回收利用率，也提高高纯度磷酸铁的产率。

31、在一些实施方式中，步骤s2中，所述第一浸出液中al元素的摩尔量为n6’，所述第一浸出渣中al元素的摩尔量为n6”，满足：n6’≤n6”。

32、在本技术中，经过第一酸浸处理后得到的第一浸出液和第一浸出渣中，第一浸出液中al的含量不高于第一浸出渣，在第一酸浸处理过程中含铝化合物不容易与第一酸液反应进入浸出液中，通过控制第一酸浸过程中的条件，使第一酸浸过程中主要是焙烧料中的li3fe2(po4)3与第一酸液反应，降低其他金属化合物与第一酸液的反应程度，可以减少第一浸出液中杂质金属元素的含量。

33、在一些实施方式中，步骤s3中调节所述第一浸出液的ph之前，还包括：向步骤s2得到的所述第一浸出液中补充fe3+。

34、在上述一些实施方式中，根据上文中式i和式ii可知，一份li3fe2(po4)3与酸液反应会生成一份fe(h2po4)3和一份fe3+，一份fe(h2po4)3分解得到一份磷酸铁和两份磷酸，其中一份磷酸可与第一浸出液中的一份fe3+反应得到磷酸铁，即第一酸浸过程中消耗一份li3fe2(po4)3，第一浸出液中会相应过量一份磷酸；过量的p元素会存在于液相中，降低了p元素的回收率，因此通过在第一浸出液中补充fe3+，可以消耗浸出液中过量的磷酸，生成更多的磷酸铁，从而在提高p元素的回收利用率的同时，还可以降低第一固相物料中杂质元素的含量。

35、在一些实施方式中，所述向步骤s2得到的所述第一浸出液中补充fe3+，包括：将步骤s2得到的所述第一浸出液与含有fe3+溶液混合。

36、在上述一些实施方式中，通过将第一浸出液与含有fe3+溶液混合即可补充fe3+，可以理解的是，含有fe3+溶液可以为可溶性铁盐的水溶液，可以根据使用第一酸液的不同，选择相应的可溶性铁盐，例如，第一酸液为盐酸时，含有fe3+溶液可以为氯化铁水溶液；第一酸液为硫酸时，含有fe3+溶液可以为硫酸铁水溶液，有利于后续回收利用。当然，也可以为其他的能得到fe3+的补充方式，即只要能得到fe3+即可，使fe3+与体系内磷酸反应。

37、在一些实施方式中，向步骤s2得到的所述第一浸出液中补充的fe3+的摩尔量n7，所述焙烧料中p元素的摩尔量为n8，满足：

38、

39、在上述一些实施方式中，可以理解的是，焙烧料中的p元素均来源于废旧磷酸铁锂li3fe2(po4)3，同时根据上文中的相关论述，第一酸浸过程中消耗一份li3fe2(po4)3，第一浸出液中有一份磷酸过量，根据相应摩尔比可知，n7不小于有利于提高第一浸出液中p元素的回收利用率，同时降低第一固相物料中杂质元素的含量；同时n7不大于一方面可以节约成本，另一方面可以降低过量fe3+对后续结晶磷酸铁造成的影响，避免影响产物磷酸铁中的的铁磷比。

40、在一些实施方式中，步骤s3中，所述调节所述第一浸出液的ph，包括：利用第一ph调节剂将所述第一浸出液的ph调节至0.8～1.2；所述第一ph调节剂包括水、naoh、nh3·h2o中的至少一种。基于上述实施方式，将第一浸出液的ph调节至0.8～1.2，在此条件下有利于fe(h2po4)3充分分解结晶得到磷酸铁，提高磷酸铁的回收利用率。例如，第一浸出液的ph可以调节至0.8、0.85、0.9、1、1.1、1.15、1.2，或上述任意数值所组成的范围内。

41、在一些实施方式中，步骤s3中，所述第一加热结晶处理的条件包括：处理温度85～95℃；处理时间1～6h。基于上述实施方式，在上述加热结晶处理条件下，有利于fe(h2po4)3充分分解结晶得到磷酸铁，提高磷酸铁的回收利用率。例如，处理温度可以为85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃，或上述任意数值所组成的范围内；处理时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h，或上述任意数值所组成的范围内。

42、在一些实施方式中，步骤s3中，所述含有磷酸铁的第一固相物料中含有fepo4·2h2o。基于上述实施方式，fe(h2po4)3在合适的ph条件下加热分解，得到的磷酸铁以fepo4·2h2o的形式结晶生成。

43、在一些实施方式中，步骤s3还包括：将含有磷酸铁的第一固相物料经过煅烧处理，得到电池级fepo4。基于上述实施方式，通过煅烧处理可以使含有磷酸铁的第一固相物料中fepo4·2h2o的结晶水去除，得到磷酸铁，由于通过上述方法得到的磷酸铁中杂质含量低，纯度满足电池级的要求，且铁磷比也满足电池级的要求，可以用于制备电池的正极活性材料。

44、在一些实施方式中，步骤s2中，所述第一浸出渣含有氧化铁和li3fe2(po4)3。基于上述实施方式，通过控制第一酸浸处理的条件，未将焙烧料中的li3fe2(po4)3完全酸溶，在第一浸出渣中适当保留少量的li3fe2(po4)3，可以减少在第一酸浸处理过程中杂质元素的溶出，从而进一步降低第一浸出液中杂质元素的含量。

45、在一些实施方式中，所述第一浸出渣中，未回收li3fe2(po4)3的含量≤5％。

46、在一些实施方式中，步骤s4中，所述第二酸液包括硫酸和/或盐酸，第二酸液中h+的浓度为0.6～6mol/l。基于上述实施方式，第二酸浸处理为了更好地回收第一浸出渣中残留的li3fe2(po4)3，由于第一浸出渣已经经过第一酸液的激活，使用较低浓度的第二酸液即可使其尽可能酸浸溶解于第二酸液中，同时也能尽量减少杂质元素的溶出，减少第二浸出液中杂质元素的含量。例如，第二酸液中h+的浓度可以为0.6mol/l、0.8mol/l、1mol/l、1.5mol/l、2mol/l、2.5mol/l、3mol/l、3.5mol/l、4mol/l、4.5mol/l、5mol/l、5.5mol/l、6mol/l，或上述任意数值所组成的范围内优选地，所述第二酸液为硫酸。

47、在一些实施方式中，步骤s4中，所述第二酸浸处理的条件包括：第二酸浸温度：45～70℃；第二酸浸处理时间为1～4h；所述第一浸出渣与所述第二酸液的固液比为100～1000g/l。在上述条件下进行第二酸浸处理，可以进一步提高li、fe、p元素的回收利用率。例如，第二酸浸温度可以为45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、65℃、68℃、70℃，或上述任意数值所组成的范围内；所述第一浸出渣与所述第二酸液的固液比可以为100g/l、200g/l、300g/l、400g/l、500g/l、600g/l、700g/l、800g/l、900g/l、1000g/l，或上述任意数值所组成的范围内。优选地，所述第一浸出渣与所述第二酸液的固液比为100～500g/l。

48、在一些实施方式中，所述第一酸浸温度小于或者等于所述第二酸浸温度；和/或，所述第一酸浸处理使用第一酸液h+的浓度大于或者等于所述第二酸浸处理使用第二酸液h+的浓度。

49、在二浸过程中，残留的li3fe2(po4)3相较于一浸过程中已经酸溶的li3fe2(po4)3，是比较难溶解的，为了使浸出渣中残留li3fe2(po4)3更好的溶解，本工艺通过采用提高酸溶过程的温度同时适当降低酸浓度的方式来实现，通过提高的第二酸浸温度，可以较容易破坏经第一酸液激活过的li3fe2(po4)3的内部结构、提高第二浸出渣中li3fe2(po4)3酸浸溶解的浸出率，同时由于残留的li3fe2(po4)3量较少，即使提高温度至45～70℃，液相中的fe(h2po4)3相对稳定，分解产生fepo4可能性较小，或者即使分解产生了微量的fepo4，又会被酸溶解浸出至液相中；同时，由于浸出渣al元素含量较高，配合较低的酸浓度，可以使al元素尽可能继续留存在固相中。

50、在一些实施方式中，步骤s5中调节所述第二浸出液的ph之前，还包括：向步骤s4得到的所述第二浸出液中补充fe3+。

51、在上述一些实施方式中，由于第二酸浸处理中同样是li3fe2(po4)3与酸液反应，因此根据上文中式i和式ii可知，第二酸浸过程中消耗一份li3fe2(po4)3，第二浸出液中会相应过量一份磷酸，这部分过量的p元素会存在于液相中，降低了p元素的有效回收率，因此通过在第二浸出液中补充fe3+，可以消耗第二浸出液中过量的磷酸，从而在提高p元素的回收利用率的同时，进一步降低含有磷酸铁的第二固相物料中杂质元素的含量。

52、在一些实施方式中，向步骤s4得到的所述第二浸出液中补充fe3+，包括：将步骤s4得到的所述第二浸出液与含有fe3+溶液混合。

53、在上述一些实施方式中，通过将第二浸出液与含有fe3+溶液混合即可补充fe3+，可以理解的是，含有fe3+溶液可以为可溶性铁盐的水溶液，可以根据使用第二酸液的不同，选择相应的可溶性铁盐，例如，第二酸液为盐酸时，含有fe3+溶液可以为氯化铁水溶液；第二酸液为硫酸时，含有fe3+溶液可以为硫酸铁水溶液，有利于后续回收利用。当然，也可以为其他的能得到fe3+的补充方式，即只要能得到fe3+即可，使fe3+与体系内磷酸反应。

54、在一些实施方式中，向步骤s4得到的所述第二浸出液中补充的fe3+的摩尔量n9，所述第二酸浸处理溶解的li3fe2(po4)3的摩尔量为n10，满足：n9：n10＝(1.0～1.3)：1。

55、在上述一些实施方式中，第二酸浸过程中消耗一份li3fe2(po4)3，第二浸出液中有一份磷酸过量，根据相应摩尔比可知，n9不小于n10有利于提高第二浸出液中p元素的回收利用率，同时降低含有磷酸铁的第二固相物料中杂质元素的含量；同时n9不大于1.3n10，一方面可以节约成本，另一方面可以降低过量fe3+对后续结晶磷酸铁造成的影响，避免影响产品中的铁磷比。例如，n9：n10的值可以为1.0:1、1.05:1、1.1:1、1.15:1、1.2:1、1.25:1、1.3:1，或上述任意数值所组成的范围内。

56、在一些实施方式中，步骤s5中，所述调节所述第二浸出液的ph包括：利用第二ph调节剂将所述第二浸出液的ph调节至0.8～1.2；所述第二ph调节剂包括水、naoh、nh3·h2o中的至少一种。基于上述实施方式，将第二浸出液的ph调节至0.8～1.2，在此条件下有利于fe(h2po4)3充分分解结晶得到磷酸铁，提高磷酸铁的回收利用率。例如，第二浸出液的ph可以调节至0.8、0.85、0.9、1、1.1、1.15、1.2，或上述任意数值所组成的范围内。

57、在一些实施方式中，步骤s5中，所述第二加热结晶处理的条件包括：处理温度85～95℃；处理时间1～6h。基于上述实施方式，在上述加热结晶处理条件下，有利于fe(h2po4)3充分分解结晶得到磷酸铁，提高磷酸铁的回收利用率。例如，处理温度可以为85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃，或上述任意数值所组成的范围内；处理时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h，或上述任意数值所组成的范围内。

58、在一些实施方式中，步骤s5中，所述含有磷酸铁的第二固相物料中含有fepo4·2h2o。基于上述实施方式，fe(h2po4)3在合适的ph条件下加热分解，得到的磷酸铁以fepo4·2h2o的形式结晶生成。

59、在一些实施方式中，步骤s5还包括：将含有磷酸铁的第二固相物料经过煅烧处理，得到工业级fepo4。基于上述实施方式，通过煅烧处理可以使第二固相物料中fepo4·2h2o的结晶水去除，得到磷酸铁，来源于第二浸出液的磷酸铁的杂质含量相对于来源于第一浸出液的磷酸铁略高，但是纯度满足工业级的要求，可以进一步提纯后用于制备正极活性材料，也可以直接用于其他工业领域。

60、在一些实施方式中，所述方法还包括：步骤s6：将所述第一含锂溶液和所述第二含锂溶液混合得到混合液后进行沉锂处理，得到碳酸锂产品和滤液。基于上述实施方式，第一含锂溶液和第二含锂溶液中均含有大量锂离子，混合后通过沉锂处理可以得到碳酸锂产品。

61、可以理解的是，本技术的实施方式中并不排除将第一含锂溶液和第二含锂溶液分别进行沉锂处理，在一些实施方式中将两者混合后进行沉锂处理可以提高回收效率，降低回收成本。

62、在一些实施方式中，对沉锂处理得到滤液进行干燥结晶处理，可以得到钠盐产品。可以理解的是，钠盐产品的种类与酸液的种类相关，当酸液为硫酸水溶液时，钠盐为硫酸钠，当酸液为盐酸时，钠盐为氯化钠。

63、在一些实施方式中，步骤s6中，所述沉锂处理的条件包括：在80～100℃下，加入碳酸钠反应1～4h，其中，所述碳酸钠中na元素与所述混合液中li元素的摩尔比为1～1.05。例如，沉锂处理过程中的温度可以为80℃、82℃、85℃、88℃、90℃、92℃、95℃、98℃、100℃，或上述任意数值所组成的范围内；反应时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h，或上述任意数值所组成的范围内；碳酸钠中na元素与含锂溶液中li元素的摩尔比可以为1、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05，或上述任意数值所组成的范围内。

64、在一些实施方式中，所述方法包括以下步骤：

65、步骤s1：将磷酸铁锂废料进行氧化焙烧处理，得到焙烧料；其中，所述焙烧料含有li3fe2(po4)3和氧化铁；

66、步骤s2：将所述焙烧料使用第一酸液进行第一酸浸处理，过滤，得到第一浸出液和第一浸出渣；其中，所述第一浸出液含有fe(h2po4)3，所述第一浸出渣含有li3fe2(po4)3和氧化铁；

67、步骤s3：向所述第一浸出液中补充fe3+，且调节所述第一浸出液的ph至0.8～1.2后进行第一加热结晶处理，过滤，得到含有磷酸铁的第一固相物料和第一含锂溶液；

68、步骤s4：将所述第一浸出渣使用第二酸液进行第二酸浸处理，过滤，得到第二浸出液和第二浸出渣；其中，第二浸出液含有fe(h2po4)3，第二浸出渣含有氧化铁；

69、步骤s5：向所述第一浸出液中补充fe3+，且调节所述第二浸出液的ph至0.8～1.2后进行第二加热结晶处理，过滤，得到含有磷酸铁的第一固相物料和第二含锂溶液。

70、与现有技术相比，本技术的有益效果至少在于：

71、1、本技术通过对磷酸铁锂废料进行氧化焙烧处理，得到结构稳定性较低的li3fe2(po4)3，然后通过控制第一酸浸处理条件将li3fe2(po4)3与酸液反应得到fe(h2po4)3、li+和fe3+浸出至液相中，结构更稳定的金属化合物保留至浸出渣中，从而使第一浸出液中杂质元素含量显著低于传统的酸液溶解，随后通过对fe(h2po4)3加热结晶处理，分解得到含有磷酸铁的第一固相物料，该固相物料中杂质元素含量低，进一步煅烧可以得到电池级磷酸铁；另外通过对第一浸出渣进行第二酸浸处理，通过调ph、加热结晶、煅烧处理，可以得到工业级磷酸铁。即通过控制氧化焙烧处理协同第一酸浸处理条件，得到杂质含量低且li、fe、p元素浸出率高的浸出液，后续通过调ph、加热结晶、煅烧处理，可以得到电池级磷酸铁；并通过第二酸浸处理回收第一浸出渣中的剩余的li3fe2(po4)3，得到工业级磷酸铁，有效提高了li、fe、p元素的整体回收利用率。

72、2、由于li3fe2(po4)3的结构不稳定，使用化学理论量的酸即可以使其充分溶解，将li、fe、p元素浸出至第一浸出液和第二浸出液中，其中在第一酸浸处理中，li、p元素的一次浸出率可以达到95％以上，fe元素的一次浸出率可以达到65％以上；在第二酸浸处理后，li元素、p元素二次浸出率累计均达到98％以上，更优选99％以上，fe元素二次浸出率达70％以上；较于传统使用酸液溶解磷酸铁锂废料更加节约酸的使用量(传统方法一般为化学理论量的2～3倍)。

73、3、通过对第一浸出液和第二浸出液中进行合适的补充fe3+后再进行调节ph加热结晶处理，可以进一步提高对第一浸出液和第二浸出液中p元素的回收利用率、磷酸铁的产率及纯度，以及降低杂质元素的相对含量。

74、4、该方法可以对磷酸铁锂废料中各元素进行回收利用，无废弃物产生，得到的产品包括电池级磷酸铁、工业级磷酸铁、碳酸锂、氧化铁以及钠盐(硫酸钠或氯化钠)。