一种磷酸铁锂废料的处理方法与流程

本发明涉及资源综合利用，具体而言，涉及一种磷酸铁锂废料的处理方法。

背景技术：

1、电池回收指对已使用过的电池进行收集，防止其进入生态系统，对环境造成危害的一种行为。废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏水源，侵蚀土地。回收废旧电池进行回收再利用，一来可以防止污染环境，二来可以对其中有用的成分进行再利用，节约资源。其中，锂电池的产量很大，所以其报废量也非常大。锂电池中含有钴、镍、锰、磷、氟等元素，对环境造成伤害，所以需要回收。

2、磷酸铁锂电池的回收，早期因为锂价格比较低，所以关注的不多，随着锂价格飞涨，越来越受到大家的关注。如何降低磷酸铁锂回收的成本，缩减其流程，成为大家关注的核心。同时，在磷酸铁锂制备过程中，也会产生大量的含锂、铁、磷的废料，比如在清洗砂磨机过程、清理地面物料、清理排铁料、清理炉膛、检测等过程，也会产生大量的废料，也需要及时进行清理和处理。

3、目前，常规的工艺均为回收磷酸铁锂废料中的锂，而铁和磷基本没有回收，以铁磷渣的形式存在，因为铁磷没有综合利用，所以铁磷渣的价值也非常低，常规的铁磷渣一般是免费送给化肥厂或者以几百块钱一吨给化肥厂，而制备成磷酸铁，价值高达1万多一吨；同时，常规的处理工艺，部分锂以磷酸锂的形式存在，沉淀到除杂渣中，从而造成锂的回收率偏低。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂废料的处理方法，可以实现对磷酸铁锂废料中锂、铁、磷的回收，且锂、铁和磷的回收率高。

2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

3、本发明提供了一种磷酸铁锂废料的处理方法，包括如下步骤：

4、磷酸铁锂废料与磷酸溶液反应，固液分离得到第一滤液和第一滤渣；

5、所述第一滤液、硫酸亚铁和双氧水进行氧化沉淀反应，固液分离得到第二滤液和第二滤渣；

6、所述第二滤渣与磷酸溶液进行老化处理，固液分离得到第三滤液和第三滤渣；

7、所述第二滤液与碱进行沉淀反应，固液分离得到第四滤液和第四滤渣；

8、所述第四滤液与碳酸盐反应，固液分离得到碳酸锂和含锂母液；

9、所述含锂母液依次进行离子交换、膜浓缩和结晶，得到硫酸盐。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

11、(1)本发明的磷酸铁锂废料的处理方法，可以实现对锂、磷和铁的回收，得到高附加值的碳酸锂和磷酸铁；并且，回收率高，锂的回收率≥99.5％，铁的回收率≥98.5％，磷的回收率≥98.5％。

12、(2)本发明的处理方法中，在磷酸铁锂废料酸浸后得到的第一滤液合成磷酸铁的过程中，加入亚铁盐，大大提高了沉淀磷酸铁过程磷的回收率；同时也避免了后面在第二滤液除铁过程中，由于磷酸根含量过高而造成的锂以磷酸锂的形式共沉淀于氢氧化铁渣内，从而造成锂的损失。

13、(3)本发明的磷酸铁锂废料的处理方法过程简单，产生的废弃物少。

技术特征：

1.一种磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，所述第一滤渣进行洗涤得到第一洗涤液和洗涤后的第一滤渣；

3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，所述硫酸亚铁中铁元素与所述第一滤液中铁元素的总摩尔数与所述第一滤液中磷酸根的摩尔数之比为(1.1～1.15)：1。

4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，所述氧化沉淀反应的温度为35～50℃，所述氧化沉淀反应的时间为30～60min。

5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，所述老化处理前，还包括对所述第二滤渣进行洗涤，得到第二洗涤液；

6.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，向所述第二滤液中加入碱调节体系的ph为9.5～10.5；

7.根据权利要求6所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，所述洗涤后的第四滤渣采用硫酸溶液酸浸后，得到浸出渣，所述浸出渣与磷酸溶液反应，得到磷酸铁沉淀；

8.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，所述碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的至少一种；

9.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，向所述第一洗涤液和所述第二洗涤液中加入碱调节体系的ph为9.5～10.5，反应后，固液分离，得到溶液i；

10.根据权利要求1所述的磷酸铁锂废料的处理方法，其特征在于，所述离子交换包括：采用离子交换树脂进行吸附；

技术总结
本发明涉及资源综合利用技术领域，具体而言，涉及一种磷酸铁锂废料的处理方法。磷酸铁锂废料的处理方法，包括如下步骤：磷酸铁锂废料与磷酸溶液反应，固液分离得到第一滤液和第一滤渣；第一滤液、硫酸亚铁和双氧水进行氧化沉淀反应，固液分离得到第二滤液和第二滤渣；第二滤渣与磷酸溶液进行老化处理，固液分离得到第三滤液和第三滤渣；第二滤液与碱进行沉淀反应，固液分离得到第四滤液和第四滤渣；第四滤液与碳酸盐反应，固液分离得到碳酸锂和含锂母液；含锂母液依次进行离子交换、膜浓缩和结晶，得到硫酸盐。本发明磷酸铁锂废料的处理方法可以实现锂、铁、磷的回收，得到碳酸锂和磷酸铁，且回收率高。

技术研发人员：吕飞,高凯,王勤
受保护的技术使用者：湖北万润新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16