磷酸铁锂（LFP）电池回收的制作方法

背景技术：

1、随着越来越多的电动汽车(ev)接近其使用寿命的终点，电池材料的回收已经受到了极大的关注。ev以及许多通常更依赖于可充电电池而非内燃机的电器和设备，有助于产生耗尽(废弃)电池的回收流。目前电池材料的回收状况不足以满足ev预期的废弃电池数量。此外，对ev电池至关重要的锂等材料供应短缺。

2、因此，需要一种具有成本效益且经济可行的用于回收和升级改造ev电池的新方法，以实现安全处置、废物管理、关键材料的回收和资源的可持续利用。

技术实现思路

1、本文描述的本发明的一方面提供了一种用于回收磷酸铁锂电池的方法，该方法包括：向磷酸铁锂(lifepo4)电池的回收流中加入氧化剂，形成浸出液；过滤浸出液以除去残留物，得到富锂溶液；调节富锂溶液的ph以过滤杂质，得到纯化的锂溶液；和向纯化的锂溶液中加入沉淀剂，从而沉淀出锂化合物。

2、该方法的一个实施方案，加入氧化剂之前，还包括粉碎磷酸铁锂电池的回收流，得到电池的粒状粉末。该方法的一个实施方案，过滤之前，还包括加热浸出液。在该方法的一个实施方案中，将浸出液加热至20℃至100℃。在该方法的一个实施方案中，残留物包括石墨和fepo4中的至少一种。

3、在该方法的一个实施方案中，调节富锂溶液的ph还包括加入碱性溶液。在该方法的一个实施方案中，调节富锂溶液使其ph达到5至13。

4、该方法的一个实施方案还包括实现氧化剂相对于lifepo4为0.3m至3.0m的浓度。该方法的一个实施方案还包括实现氧化剂相对于lifepo4为0.5m至2.2m的浓度。

5、该方法的一个实施方案还包括加入氧化剂之前，加入酸溶液。在该方法的一个实施方案中，酸溶液选自无机酸或有机酸。在该方法的一个实施方案中，无机酸选自硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的至少一种。在该方法的一个替代实施方案中，有机酸选自乙酸、甲酸、丙酸、丁酸、草酸、丙二酸、丁二酸和己二酸中的至少一种。

6、在该方法的一个实施方案中，沉淀剂选自碳酸钠、磷酸钠、磷酸、草酸和草酸钠中的至少一种。在该方法的一个实施方案中，锂化合物选自碳酸锂(li2co3)、磷酸锂(li3po4)和草酸锂(li2c2o4)中的至少一种。

7、该方法的一个实施方案还包括保持浸出液的ph为1至6或2至6。在该方法的一个实施方案中，氧化剂或氧化试剂选自以下中的至少一种：过氧化物(o22-)、过硫酸盐(s2o82-)、硫酸盐(so42-)、次氯酸盐(clo-)、亚氯酸盐(clo2-)、氯酸盐(clo3-)、高氯酸盐(clo4-)、硝酸盐(no3-)、一氧化二氮(n2o)、二氧化氮(no2)和卤素。在该方法的一个实施方案中，氧化试剂选自过氧化氢、过硫酸钠和过硫酸铵中的至少一种。

8、本文描述的发明的一方面提供了一种用于回收磷酸铁锂电池的方法，该方法包括：向粉末状磷酸铁锂(lifepo4)电池的回收流中加入氧化剂和酸中的至少一种，形成浸出液；保持浸出液的温度为20℃至100℃；过滤浸出液以除去石墨和fepo4，得到富锂溶液；调节富锂溶液的ph为11至13以过滤杂质，得到纯化的li溶液；和向纯化的li溶液中加入沉淀剂，从而沉淀出锂化合物。

9、该方法的一个实施方案还包括过滤后，通过选自酸浸出和泡沫浮选中的至少一种方法得到纯化的石墨。

10、本文描述的发明的一方面提供了一种用于回收磷酸铁锂电池的方法，该方法包括：向粉末状磷酸铁锂(lifepo4)电池的回收流中加入酸，形成浸出液；保持浸出液的温度为20℃至100℃；过滤浸出液以除去石墨和fepo4，得到富锂溶液；调节富锂溶液的ph为11至13以过滤杂质，得到纯化的li溶液；和向纯化的li溶液中加入沉淀剂，从而沉淀出锂化合物。

技术特征：

1.一种用于回收磷酸铁锂电池的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中加入所述氧化剂之前，还包括粉碎所述磷酸铁锂电池的回收流，得到电池的粒状粉末。

3.根据权利要求1所述的方法，其中过滤之前，还包括加热所述浸出液至20℃至100℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述残留物包括石墨和fepo4中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述富锂溶液的ph还包括加入碱性溶液。

6.根据权利要求5所述的方法，其中调节所述富锂溶液以使ph达到5至13。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括实现所述氧化剂相对于lifepo4浓度为0.3m至3.0m的浓度。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括实现所述氧化剂相对于lifepo4浓度为0.5m至2.2m的浓度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中加入氧化剂还包括加入酸溶液。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述酸溶液选自无机酸或有机酸。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述无机酸选自硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的至少一种。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述有机酸选自乙酸、甲酸、丙酸、丁酸、草酸、丙二酸、丁二酸和己二酸中的至少一种。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉淀剂选自碳酸钠、磷酸钠、磷酸、草酸和草酸钠中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述锂化合物选自碳酸锂(li2co3)、磷酸锂(li3po4)和草酸锂(li2c2o4)中的至少一种。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括保持所述浸出液的ph为1至6。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂选自以下中的至少一种：过氧化物(o22-)、过硫酸盐(s2o82-)、硫酸盐(so2-)、次氯酸盐(clo-)、亚氯酸盐(clo2-)、氯酸盐(clo3-)、高氯酸盐(cio4-)、硝酸盐(no3-)、一氧化二氮(n2o)、二氧化氮(no2)和卤素。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂选自过氧化氢、过硫酸钠和过硫酸铵中的至少一种。

18.一种用于回收磷酸铁锂电池的方法，所述方法包括：

19.根据权利要求18所述的方法，还包括过滤后，通过选自酸浸出和泡沫浮选中的至少一种方法纯化所述石墨。

20.一种用于回收磷酸铁锂电池的方法，所述方法包括：

技术总结
本文描述的发明提供了用于回收磷酸铁锂电池的方法和系统，包括：向磷酸铁锂(LiFePO<subgt;4</subgt;)电池的回收流中加入氧化剂，形成浸出液；过滤浸出液以除去残留物，得到富锂溶液；调节富锂溶液的pH以过滤杂质，得到纯化的Li溶液；和向纯化的Li溶液中加入沉淀剂，从而沉淀出锂化合物。

技术研发人员：埃里克·格拉茨,金基灿
受保护的技术使用者：升腾元素公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31