隨著新能源汽車行業的快速發展,鋰離子電池的需求量逐年上漲。磷酸鐵鋰電池由于具有能量密度高、安全性好、循環壽命長等優點,在新能源汽車及儲能市場中有廣泛的應用。然而,鋰離子電池的能量密度、輸出功率等指標一直在不斷地優化,同時,隨著電動汽車數量的飆升和儲能設備的加速發展,鋰離子電池的需求量逐年上漲,鋰資源也逐漸趨于供不應求的狀態。因此,對廢舊鋰離子電池的回收利用就尤為重要。
目前回收廢棄磷酸鐵鋰電池材料的方法能夠將磷酸鐵鋰材料中的不同元素分離回收,但回收產品純度良莠不齊。今天,小編為大家介紹一種回收率較高、且回收產物純度較高的方法,該方法回收得到的產品制備的磷酸鐵鋰電池電化學性能難以滿足要求。具體工藝流程包括:
1、前處理:首先將從廢舊磷酸鐵鋰電池回收的正極活性粉體進行熟化處理。
2. 浸出:采用二段式逆流浸出工藝對熟化后的物料進行浸出,得到包含磷酸根離子、亞鐵離子及鋰離子的浸出液。
3. 萃取除雜:向浸出液中加入鐵粉,過濾除去銅粉,然后繼續向浸出液中加入鋁萃取劑(如二(2-乙基己基)磷酸酯及磺化煤油的混合液),該萃取工段采用CWL-M新型離心萃取機,其中鋁萃取劑與浸出液進入離心萃取機的體積比為1:1。萃取后的水相為除雜浸出液。CWL-M系列新型離心萃取機是一種新型、高效的萃取設備,可明顯降低萃取劑的用量,減少占地面積的同時,減少資源損耗。整條工藝簡單、成本低廉,且鋰回收率高。
4. 制備磷酸鐵及碳酸鋰:通過加入磷酸及氧化劑,將亞鐵離子氧化為鐵離子,并控制體系的 pH 值及鐵與磷的比例,得到較高純度的磷酸鐵;加入可溶性碳酸鹽可沉淀鋰離子,得到較高純度的碳酸鋰。
采用上述回收利用方法制備得到的磷酸鐵及碳酸鋰的純度較高,符合電池級標準,可作為制備磷酸鐵鋰正極活性材料的原料回收利用。
該方法具有回收率高、純度高的優點,可有效回收廢舊磷酸鐵鋰電池中的有價金屬,實現資源的循環利用,同時減少對環境的污染。