一种从电子玻璃渣中回收制备固态电解质用硫化锂或氯化锂的方法及硫化锂或氯化锂的应用与流程

本发明属于固体废弃物资源化利用与新能源材料，具体涉及一种从电子玻璃渣中回收制备固态电解质用硫化锂或氯化锂的方法及其应用。

背景技术：

1、随着消费电子产品的更新换代加速，产生了大量的废旧手机、平板电脑等电子废弃物。其中，锂铝硅酸盐玻璃因其优异的机械性能和化学强化效果，被广泛用作显示屏盖板。这些废弃的玻璃渣含有氧化锂、氧化硅、氧化铝等多种有价组分。

2、目前，对于电子废弃物的处理多聚焦于贵金属回收，而对玻璃渣这类主要组分的关注度较低，通常作为低附加值建材填料处理，造成了锂资源的极大浪费。另一方面，随着全固态电池技术的发展，硫化物和氯化物固态电解质因其高离子电导率而备受关注，其关键原料硫化锂和氯化锂的需求量激增。

3、在现有技术中，已有多篇专利文献涉及从含锂玻璃中回收锂的技术方案。例如，专利申请cn120608215a公开了从锂长石型废旧微晶玻璃中选择性提锂的方法，采用含钙氯化物作为焙烧剂进行焙烧，钙离子与锂离子发生置换生成可溶性氯化锂，同时硅铝骨架与钙结合形成稳定的钙铝硅酸盐以阻断硅铝溶出。此外，专利申请cn119735171a公开了采用硫化氢与锂源反应制备硫化锂的方法并将其用于硫化物固态电解质。

4、然而，上述现有技术方案存在以下技术局限：（1）终端产品多为碳酸锂、硫酸锂溶液等常规锂盐，未针对固态电解质这一高值应用场景进行产品定向开发；（2）未对固态电解质原料中致命的微量磁性异物指标进行专门控制；（3）未构建从特定来源的电子玻璃渣到固态电解质专用高纯硫化锂或氯化锂的完整技术链路。特别是，专利申请cn119735171a以常规锂源为原料，未涉及电子玻璃废渣的利用路径，而常规锂源制备硫化锂成本高昂（如碳热还原法、金属锂直接合成法），难以实现经济化供应。

5、现有技术中，制备高纯硫化锂或氯化锂的方法成本高昂、工艺复杂，且对原料纯度要求苛刻。更重要的是，锂铝硅酸盐玻璃具有稳定的[sio4]和[alo4]网络结构，化学性质稳定，采用常规酸浸或碱熔方法难以高效、选择性地提取锂元素。此外，化学强化玻璃渣中na+含量较高（通常为2~10%），且经切割、打磨等加工过程引入了大量金属磁性异物，这些杂质元素会严重影响后续合成的固态电解质性能（如引入磁性异物、降低离子电导率），而na+/k+与li+化学性质极为相似，采用常规离子交换手段难以实现选择性分离。因此，亟需开发一种针对性强、经济环保的工艺路线，实现从特定电子玻璃废渣到固态电解质专用高纯锂盐的全链条制备。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的至少一个问题，本发明的目的在于提供一种从电子玻璃渣中回收制备固态电解质用硫化锂或氯化锂的方法。

2、为实现本发明目的，具体技术方案如下：

3、一种从电子玻璃渣中回收制备固态电解质用硫化锂或氯化锂的方法，包括以下步骤：

4、（1）以锂铝硅酸盐化学强化玻璃渣为原料，经粉碎后所得玻璃粉与碱性活化剂混合，在高温下进行活化处理，破坏玻璃的硅氧/铝氧网络结构，将锂元素转化为可溶性锂盐；

5、（2）将活化产物进行浸出，得到富锂浸出液；对富锂浸出液进行纯化处理，深度去除铝、铁、钙、镁杂质，以及去除磁性异物和碱金属离子，得到高纯度锂离子溶液；

6、所述纯化处理包括化学沉淀、螯合树脂吸附以及膜分离中的至少一种。

7、（3）定向合成与产品精制，采用方案a或方案b：

8、方案a：将高纯度锂离子溶液与硫化剂反应，得到含锂前驱体，经固液分离、干燥后在还原性气氛或惰性气氛中进行高温煅烧处理，得到高纯硫化锂；

9、方案b：将高纯度锂离子溶液转化为氯化锂粗品，经重结晶和深度脱水处理，得到高纯无水氯化锂。

10、相对现有技术，本发明的有益效果在于：

11、（1）首次将锂铝硅酸盐化学强化玻璃渣作为战略性锂资源进行高值化利用，实现了电子废弃物的深度资源化，经济和社会效益显著。

12、（2）针对化学强化玻璃渣稳定的[sio4]和[alo4]网络结构和复杂杂质体系，设计了包含碱性活化、螯合树脂深度除杂、高温煅烧定向合成的完整集成工艺。特别是将活化产生的硅钙渣直接用于建材生产，实现了锂、硅、铝的全组分资源化利用，解决了传统方法对稳定硅酸盐结构浸出率低、选择性差的技术难题。

13、（3）产品直接对标硫化物/氯化物固态电解质的需求，通过深度提纯和定向煅烧/脱水工艺，获得了高纯、低氧、低磁性异物的专用锂盐。

14、（4）工艺流程充分考虑了与玻璃渣中硅、铝等有价组分的协同回收。以实施例为例，洗涤后的硅钙渣可直接用于生产建材，实现了全组分的资源化利用，减少了固废排放。

1.一种从电子玻璃渣中回收制备固态电解质用硫化锂或氯化锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述的锂铝硅酸盐化学强化玻璃渣来源于手机或平板的废弃化学强化玻璃；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述活化处理的温度为400~1200℃，时间为0.5~4小时。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述碱性活化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、氧化钙、氢氧化钙中的一种或多种；优选为氢氧化钠与氧化钙的组合，其中氢氧化钠与氧化钙的质量比为1:0.1~1:1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）方案a中，所述硫化剂选自硫化氢或可溶性硫化物；所述高温煅烧处理的温度为500~800℃，所述还原性气氛为氢气或氢氩混合气；所述煅烧处理的时间为2~6小时。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）方案b中，所述深度脱水处理包括真空干燥和惰性气氛下高温脱水的组合步骤；所述真空干燥的温度为100~200℃，所述高温脱水的温度为400~600℃。

8.高纯硫化锂，其特征在于，采用权利要求1~7任一项所述方法中方案a制备得到；所述硫化锂的纯度≥99.5%，氧含量≤0.3%，磁性异物含量≤20ppb。

9.高纯无水氯化锂，其特征在于，采用权利要求1~7任一项所述方法中方案b制备得到；所述氯化锂的纯度≥99.5%，磁性异物含量≤20ppb，水分含量≤0.2%。

10.权利要求8所述的高纯硫化锂或权利要求9所述的高纯无水氯化锂在制备硫化物固态电解质或氯化物固态电解质中的应用。