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從磷酸鐵鋰廢料中提取鐵和磷的方法

1242   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:中北大學(xué)  
2023-09-12 13:53:36
1.本發(fā)明涉及廢舊離子電池回收技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種從磷酸鐵鋰廢料中提取鐵和磷的方法。 背景技術(shù): 2.磷酸鐵鋰動(dòng)力電池安全性能好、循環(huán)壽命長(zhǎng),是電動(dòng)商用車和大規(guī)模電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域的首選電源。退役動(dòng)力電池不僅存在潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)它也是一種重要的資源,富含鋰、鐵和磷元素。目前對(duì)于磷酸鐵鋰廢料的回收主要是酸性介質(zhì)氧化選擇性提取鋰,對(duì)于鐵和磷缺乏回收。選擇性提鋰后,磷酸鐵渣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,成分復(fù)雜,回收效率低。 3.例如中國(guó)專利(cn113354467a)和(cn11483992a)分別公開了一種從選擇性提鋰后的磷酸鐵渣中回收磷的方法,但鐵資源無(wú)法回收。 4.中國(guó)專利(cn113430322a)公開了一種采用火法熔煉的方法,從選擇性提鋰后的磷酸鐵渣中回收磷和鐵,但是其處理溫度高,產(chǎn)生大量爐渣。 5.上述專利申請(qǐng)雖然對(duì)磷酸鐵鋰廢料進(jìn)行了回收,但回收流程復(fù)雜,提取效率低。因此,提供一種短流程、高效的從選擇性提鋰后的磷酸鐵渣回收鐵和磷,特別是高附加值鐵粉和磷酸鹽的方法是目前所要解決的關(guān)鍵。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 6.有鑒于此,本發(fā)明提供了一種從磷酸鐵鋰廢料中提取鐵和磷的方法,通過(guò)含氧化劑的酸性溶液處理對(duì)磷酸鐵鋰廢料,得到含雜質(zhì)的富鋰溶液和磷酸鐵渣,其中磷酸鐵渣經(jīng)過(guò)活化轉(zhuǎn)型處理,弱介質(zhì)浸出或濕法磁選分離,得到鐵粉和磷酸鹽,該方法流程短,產(chǎn)物的回收率高,成本低,且能避免產(chǎn)生二次污染,易于工業(yè)化生產(chǎn),使廢舊鋰電池得到了資源化利用。 7.本發(fā)明從磷酸鐵鋰廢料中提取鐵和磷的方法,包括以下步驟: 8.(1)將磷酸鐵鋰廢料加入到含氧化劑的酸性溶液中浸泡1~2h,得到富鋰溶液和磷酸鐵渣; 9.(2)將步驟(1)得到的磷酸鐵渣與還原劑和助劑充分混合,在活化轉(zhuǎn)型氣氛中經(jīng)過(guò)活化轉(zhuǎn)型處理,得到轉(zhuǎn)型產(chǎn)物;其中磷酸鐵渣、還原劑以及助劑的摩爾比為1~4:1~12:1~50; 10.(3)將步驟(2)得到的轉(zhuǎn)型產(chǎn)物經(jīng)過(guò)弱介質(zhì)浸出或者濕式磁選分離,得到鐵粉和磷酸鹽。 11.優(yōu)選的,步驟(1)所述氧化劑為過(guò)氧化氫,所述酸性溶液為硫酸;所述氧化劑與磷酸鐵鋰廢料摩爾比為2:1,所述磷酸鐵鋰廢料與酸性溶液中氫離子的摩爾比為1:0.6~1.2。 12.優(yōu)選的,步驟(2)所述還原劑為石墨、煤粉、焦炭和葡萄糖中的任意一種或幾種,但不僅限于此。 13.優(yōu)選的,步驟(2)所述的活化轉(zhuǎn)型氣氛為氮?dú)狻鍤?、氦氣和氖?
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