一种含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法与流程

本发明属于电化学电源材料制备。涉及到一种含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法及其应用。

背景技术：

1、自2020年开始，随着新能源大力发展，预测到2025年，碳酸锂的需求达到150万吨/年，碳酸锂的价格从2020年的4万元/吨，2022年11月飙升至60万元/吨。各大锂盐厂陆续布局碳酸锂产能，提锂原料从矿石延伸至回收行业。回收主要针对锂电报废材料的回收以及跨行业回收，比如电解铝厂的电解质，玻璃行业的含锂玻璃粉。目前电解质和玻璃粉提锂主要沿用矿石煅烧提锂的方式，通过900～1100℃高温煅烧得到熔盐，再通过酸洗得到锂盐溶液，能耗较高。

2、本发明采用玻璃粉和磷铁渣混合惰性环境煅烧，将玻璃粉中的锂转换成易溶于酸的化合物。再通过硫酸解析得到硫酸锂溶液，含磷渣通氢氧化钠解析得到磷酸钠，最后两者合成磷酸锂，锂回收率达到85％以上。表1为所用玻璃粉的元素测试数据。

3、表1玻璃粉元素测试数据

4、 序号 元素名称 测试结果 1 al 12％ 2 b 2％ 3 mg 0.6％ 4 si 28％ 5 li 2.2％

技术实现思路

1、本发明采用玻璃粉和磷铁渣干法混合，通过惰性环境煅烧，得到煅烧混合物。通过酸溶固液分离得到硫酸锂和含磷渣，含磷渣通过氢氧化钠解析得到磷酸三钠，最后硫酸锂和磷酸三钠合成得到磷酸锂。

2、1.先将含锂玻璃粉和磷铁渣的粉末形态干法搅拌混合得到前驱体。

3、2.母前驱体置于惰性环境下600～800℃煅烧3～8h得到煅烧混合产物。

4、3.将煅烧产物通过硫酸溶解，最终ph控制1～1.5，加入煅烧产物5～10％双氧水，加热80～100℃搅拌反应10～30min，过滤分离，滤液为硫酸锂溶液，滤饼为含磷不溶物。

5、4.磷滤液加氢氧化钠调节ph至4～5，过滤除去不溶物得到除杂硫酸锂溶液，滤饼加入5～8％氢氧化钠溶液中，解析出磷得到磷酸钠溶液。

6、5.磷酸钠溶液加热到硫酸锂溶液中，煮沸过滤得到磷酸锂。

7、6.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于所述玻璃粉氧化锂含量3～8％，粉体细度＞200目，不溶于水、盐酸和硫酸，在水热下溶于氢氟酸。

8、7.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于所述磷铁渣为磷酸铁锂回收碳酸锂行业的副产物，为一般固废，磷酸铁含量＞80％，粉体细度＞200目，用量为玻璃粉的0.5～1.0倍。

9、8.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于所述双氧水浓度27.5％。

10、9.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于氢氧化钠解析含磷滤饼时温度控制65～85℃，解析时间0.5～1h。

11、10.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于磷酸锂合成温度为90～95℃，合成ph9～12。

12、本发明的方法具有以下优点：

13、1.变废为宝，资源循环利用；

14、2.工艺流程短，成本低，回收率高。

技术特征：

1.一种含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步聚：

2.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于所述玻璃粉氧化锂含量3~8%，粉体细度＞200目，不溶于水、盐酸和硫酸，在水热下溶于氢氟酸。

3.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于所述磷铁渣为磷酸铁锂回收碳酸锂行业的副产物，为一般固废，磷酸铁含量＞80%，粉体细度＞200目，用量为玻璃粉的0.5~1.0倍。

4.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于所述双氧水浓度27.5%。

5.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于氢氧化钠解析含磷滤饼时温度控制65~85℃，解析时间0.5~1h。

6.根据权利要求1含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法，其特征在于磷酸锂合成温度为90~95℃，合成ph9~12。

技术总结
本发明涉及一种含锂玻璃粉制备磷酸锂的技术方法。其制备过程是：按比例先将含锂玻璃粉（Li<subgt;2</subgt;O·Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;·SiO<subgt;2</subgt;·B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;·MgO）和磷铁渣（FePO<subgt;4</subgt;/C）的粉末形态干法搅拌混合得到前驱体，置于惰性环境下600~800℃煅烧3~8h，得到煅烧混合产物。将煅烧产物通过硫酸溶解，pH控制1~1.5，煅烧产物加入5~10%双氧水，控制温度在80~100℃下搅拌反应10~30min，过滤分离，滤液为硫酸锂溶液，滤饼为含磷不溶物。滤液加氢氧化钠调节pH至4~5，过滤除去不溶物得到除杂硫酸锂溶液，滤饼加入到5~8%氢氧化钠溶液中，解析出磷得到磷酸钠溶液。磷酸钠溶液加热到硫酸锂溶液中，煮沸过滤得到磷酸锂，锂综合回收率达到85%。

技术研发人员：李健,刘俊才,刘子易,黄龙
受保护的技术使用者：贵州唯特高新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26