废旧磷酸铁锂电池回收技术解析：湿法回收效果最佳，操作简便值得推广

废旧磷酸铁锂电池回收技术解析：湿法回收效果最佳，操作简便值得推广

废旧磷酸铁锂电池的回收技术很多，主要有火法回收、湿法回收、高温固相修复技术、生物浸出技术等；但最好的方法是湿法回收，主要回收废旧磷酸铁锂电池中的Al、Fe、Li元素，利用碱性溶液pH值沉淀出Fe(OH)3进行分离，余液用饱和溶液沉淀；此法操作简便，值得推广。

1、全湿法回收技术之一：该湿法回收技术主要通过沉淀进行，所用试剂有酸碱溶液、硫酸、碳酸钠等。此法操作简便，可大规模生产，是我国很多工厂的首选方法：

1、废料回收锂主要是通过HCl+H2O2体系得到浸出液，再经过反循环、饱和处理生成碳酸锂；最后将剩余的滤渣和杂质混合处理生成铁盐副产品。此方法可以循环利用。具体流程如图1所示：

图1：废旧磷酸铁锂正极粉回收工艺流程

1）废铝、铁、锂的回收对于铝的回收，需要考虑其特点：高活性，两性金属箔。在以前的研究中，一些学者采用溶解的方法，使铝出现在测试溶液中，此时铝元素以铝酸钠的形式存在；但因为测试溶液本身是碱性的，需要用硫酸来中和，调节pH值大于9.0后，测试溶液中的铝已经成为纯度较高的氢氧化铝；对于磷酸铁锂，铁的处理采用双氧水，氧化后生成Fe3+；碳酸锂的处理需要用硫酸铁，分离杂质后加入氢氧化钠溶液和氨水，最后在沉淀下生成碳酸锂产品；也可以用其他方法处理，用硝酸和双氧水过滤磷酸铁，沉淀分离杂质后，从所得滤渣中浸出氢氧化铁产品，在溶液中即得到物质；具体工艺流程如图2所示：

图2：从废旧锂离子二次电池中回收铝、铁、锂的工艺流程

2）废料中磷、铁、锂的回收：用氢氧化钠溶液处理碳酸铁锂，溶解后生成铝物质和铝酸钠溶液，由于试验溶液呈碱性，需用硫酸试剂中和，达到pH值标准后即得到氢氧化铝产品；而对于除铝物质的处理，则采用分离工艺，最终得到的物质为浸出液和石墨粉。前者仍需加热，后者一般采用FePO4•2H2O中和处理。

3）最后总结了pH值、碳酸钠浓度、温度、时间等因素的影响。

图3：磷酸铁锂废料中磷、铁、锂的综合回收工艺流程

2、可以通过煅烧的方式进行加工，我们先将其氧化，在高温下得到铝片和磷酸铁锂，然后需要用硫酸溶液进行溶解，这个溶解处理一般需要进行多次，最后会生成粗磷酸铁，再经过精加工后，就生成电池级的磷酸铁了，具体流程如图4所示：

图4：磷酸铁锂湿法回收工艺流程

2、全湿法回收技术2：该废旧锂电池全湿法回收工艺包括湿法带电破碎、电池破碎料直接浸出、浸出液原位除杂、深度除杂、材料再制备等步骤，该工艺可通过较短的流程实现废旧锂离子电池的回收利用，具有镍、钴、锰、锂元素收率高、设备投资少、废气废水产生量少等优点。该废旧锂电池全湿法回收工艺包括以下步骤：

1、现场粉碎：将废旧锂电池直接进行湿法粉碎，得到初始材料；

2、直接浸出：向步骤1所得初始物料中加入无机酸，在搅拌下进行浸出反应。

3、原位除杂：先在反应后的浸出液中加入氧化剂，调节pH为4.0-4.5后进行固液分离；

4、回收利用：固液分离后分别收集液相和固相

5、工艺特点：本工艺与现有技术相比，具有流程短、设备投资少、废水、废气产生量小等优点。该工艺镍、钴、锰、锂元素收率高，整个工艺流程为全湿法工艺，在实现全电池回收的同时，还可避免粉尘污染，减少有害气体排放。本工艺设计巧妙，充分利用废旧锂电池的特性回收锂电池，经济效益高，具有良好的工业应用前景。

6.废旧锂离子电池全湿法处理工艺流程图

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