一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法及设备技术

本申请提供了一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法，包括以下步骤：(1)将所述含有磷酸铁锂的物质与酸接触进行一级浸出反应，得到一级浸出液和一级浸出固体；(2)将所述一级浸出液与氧化剂接触进行一级析出反应，得到一级析出固体和一级析出液，所述一级析出固体为含有磷酸铁的固体，所述一级析出液为含有锂离子的溶液。本申请的方法能够将磷酸铁锂电池正极废料合理地分解成有用的不溶固体、电池级磷酸铁和含锂溶液，可以对磷酸铁锂正极材料进行最大程度的回收，获得三种有效的产品。

A method and equipment for the treatment of substances containing lithium iron phosphate

The application provides a method for treating a substance containing lithium iron phosphate, which comprises the following steps: (1) contacting the substance containing lithium iron phosphate with an acid for a first-class leaching reaction to obtain a first-class leaching solution and a first-class leaching solid; (2) contacting the first-class leaching solution with an oxidant for a first-class precipitation reaction to obtain a first-class precipitation solid and a first-class precipitation liquid, and the first-class precipitation reaction The solid is a solid containing iron phosphate, and the primary precipitation liquid is a solution containing lithium ion. The method of the application can reasonably decompose the waste of the positive electrode of the lithium iron phosphate battery into useful insoluble solids, battery grade iron phosphate and lithium-containing solution, and can recover the positive electrode material of the lithium iron phosphate to the greatest extent, so as to obtain three effective products.

【技术实现步骤摘要】
一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法及设备
本专利技术涉及磷酸铁锂电池正极材料的回收
，尤其涉及一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法和用来实现该方法的设备。
技术介绍
磷酸铁锂电池材料已经广泛应用于各个领域，并且汽车动力电池等。磷酸铁锂电池的市场容量巨大，目前已投放到市场的磷酸铁锂电池已开始进入回收期，磷酸铁锂电池回收过程中产生量最大、价值最高的就是磷酸铁锂正极料，同时在磷酸铁锂电池生产过程中也会产生报废的磷酸铁锂正极片和正极粉，这些回收材料统称为磷酸铁锂电池回收正极材料，数量巨大。目前市场上对这些磷酸铁锂电池回收正极材料的处理仅停留在回收锂金属的层面上，效率极低(按重量计回收部分小于5％)，同时产生大量固体渣难于利用。具体而言，磷酸铁锂材料中含有大量的碳粉、磷酸根、铁和锂，但是通常的回收方法仅仅回收了占其中3-5wt％的锂元素，产生大量的含有碳粉、磷酸根、和铁元素的混合废料，难以重新利用。另外磷酸铁锂废料还产生于生产磷酸铁锂电池的过程中，例如磷酸铁锂正极粉废料和磷酸铁锂正极片废料。如果能将磷酸铁锂废料中的锂、磷、铁等进行有效回收利用，不仅能够回收占废料比例很低的锂资源，还能同时回收占比很大的铁和磷等资源，能够改善环境，同时创造巨大的经济效益。
技术实现思路
本申请涉及一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法和用来实现该方法的设备，该专利技术能够较好地解决
技术介绍
中提及的至少一个问题。实施方式1、一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法，包括以下步骤：(1)将所述含有磷酸铁锂的物质与酸接触进行一级浸出反应，得到一级浸出液和一级浸出固体；(2)将所述一级浸出液与氧化剂接触进行一级析出反应，得到一级析出固体和一级析出液，所述一级析出固体为含有磷酸铁的固体，所述一级析出液为含有锂离子的溶液。实施方式2、根据实施方式1所述的方法，还包括：采用第一洗液对所述一级浸出固体进行多级逆流浸出处理，得到逆流浸出液和逆流浸出固体，将所述逆流浸出液返回至所述一级浸出反应中。实施方式3、根据实施方式1所述的方法，还包括：采用第二洗液对所述一级析出固体进行多级逆流析出处理，得到逆流析出液和逆流析出固体，将所述逆流析出液返回至所述一级析出反应中。实施方式4、根据实施方式1所述的方法，还包括：使所述一级析出液与碱接触，得到固体杂质和沉锂溶液。实施方式5、根据实施方式4所述的方法，还包括：将所述沉锂溶液与纯碱接触，得到碳酸锂沉淀和含锂尾液。实施方式6、根据实施方式2所述的方法，还包括：在所述多级逆流浸出处理中，添加酸。实施方式7、根据实施方式3所述的方法，还包括：在所述多级逆流析出处理中，添加氧化剂。实施方式8、根据实施方式1所述的方法，其中所述含有磷酸铁锂的物质包含选自以下的至少一种：磷酸铁锂正极粉废料、磷酸铁锂正极片废料、磷酸铁锂电池正极废料。实施方式9、根据实施方式1所述的方法，其中，所述一级浸出反应的反应时间为1～3小时，所述一级析出反应的反应时间为1～3小时。实施方式10、根据实施方式2所述的方法，其中，所述多级逆流浸出处理中的每一级的反应时间为0～1小时。实施方式11、根据实施方式3所述的方法，其中，所述多级逆流析出处理中的每一级的反应时间为0～1小时。实施方式12、根据实施方式1所述的方法，其中，所述酸为硫酸或盐酸，所述酸中可反应的氢离子与所述含有磷酸铁锂的物质中锂的摩尔比为(1～1.5):1。实施方式13、根据实施方式1所述的方法，其中，所述氧化剂为双氧水，双氧水和反应溶液中锂离子的摩尔比为(0.5～0.75):1。实施方式14、根据实施方式1所述的方法，其中，所述一级浸出反应所处的pH值为0至2，所述一级析出反应所处的pH值为0至3。实施方式15、根据实施方式4所述的方法，其中，“使所述一级析出液与碱接触”包括使所述一级析出液与氢氧化钠在pH值大于10的条件下接触，和添加碳酸钠，所述碳酸钠的量为所述一级析出液中钙离子摩尔数的1～2倍。实施方式16、根据实施方式5所述的方法，其中，“将所述沉锂溶液与纯碱接触”步骤中使用的碳酸钠的量与沉锂溶液中锂离子的摩尔比为(0.5～0.55)：1。实施方式17、根据实施方式5所述的方法，其中，“将所述沉锂溶液与纯碱接触”步骤在55～95摄氏度的温度进行1～4小时。实施方式18、根据实施方式5所述的方法，还包括向含锂尾液中加入磷酸三钠或蒸发浓缩后加入碳酸钠，得到磷酸锂固体或碳酸锂及含盐废水实施方式19、一种反应装置，其特征在于，包括一级浸出固液反应器和一级析出液液反应器；所述一级浸出固液反应器包括一级浸出固液接触设备和一级浸出固液分离设备，所述一级浸出固液接触设备具有一级浸出固液接触设备进料口和一级浸出固液接触设备出料口，所述一级浸出固液分离设备具有一级浸出固液分离设备进料口、一级浸出固液分离设备液体出料口和一级浸出固液分离设备固体出料口，所述一级浸出固液接触设备出料口与一级浸出固液分离设备进料口相连，所述一级析出液液反应器包括一级析出液液接触设备和一级析出固液分离设备，所述一级析出液液接触设备具有一级析出液液接触设备进料口和一级析出液液接触设备出料口，所述一级析出固液分离设备具有一级析出固液分离设备进料口、一级析出固液分离设备液体出料口和一级析出固液分离设备固体出料口，所述一级析出液液接触设备出料口与一级析出固液分离设备的进料口相连，所述一级浸出固液分离设备液体出料口与一级析出液液接触设备进料口连接。实施方式20、根据实施方式19所述的反应装置，还包括多级逆流浸出系统，所述多级逆流浸出系统包括N个逆流浸出单元，其中第i个逆流浸出单元包括：逆流浸出接触设备和逆流浸出分离设备，N为大于或等于2的整数，i为1至N的整数，其中，所述逆流浸出接触设备具有逆流浸出接触设备进料口和逆流浸出接触设备出料口，所述逆流浸出分离设备具有逆流浸出分离设备进料口、逆流浸出分离设备液体出料口和逆流浸出分离设备固体出料口，所述逆流浸出接触设备出料口与所述逆流浸出分离设备进料口连接，其中，对于第i个逆流浸出单元，当N>i>1时，所述逆流浸出接触设备进料口与第i+1个逆流浸出单元的逆流浸出分离设备液体出料口连接，并且和第i-1个逆流浸出单元的逆流浸出分离设备固体出料口连接；当i＝N时，所述逆流浸出接触设备进料口与第i-1个逆流浸出单元的逆流浸出分离设备固体出料口连接，并且与第一洗液的外部供料设备连接；当i＝1时，所述逆流浸出接触设备进料口与第i+1个逆流浸出单元的逆流浸出分离设备液体出料口连接，并且与一级浸出固液分离设备固体出料口连接。实施方式21、根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法，包括以下步骤：/n(1)将所述含有磷酸铁锂的物质与酸接触进行一级浸出反应，得到一级浸出液和一级浸出固体；/n(2)将所述一级浸出液与氧化剂接触进行一级析出反应，得到一级析出固体和一级析出液，所述一级析出固体为含有磷酸铁的固体，所述一级析出液为含有锂离子的溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法，包括以下步骤：
(1)将所述含有磷酸铁锂的物质与酸接触进行一级浸出反应，得到一级浸出液和一级浸出固体；
(2)将所述一级浸出液与氧化剂接触进行一级析出反应，得到一级析出固体和一级析出液，所述一级析出固体为含有磷酸铁的固体，所述一级析出液为含有锂离子的溶液。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
采用第一洗液对所述一级浸出固体进行多级逆流浸出处理，得到逆流浸出液和逆流浸出固体，将所述逆流浸出液返回至所述一级浸出反应中。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
采用第二洗液对所述一级析出固体进行多级逆流析出处理，得到逆流析出液和逆流析出固体，将所述逆流析出液返回至所述一级析出反应中。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
使所述一级析出液与碱接触，得到固体杂质和沉锂溶液。


5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
将所述沉锂溶液与纯碱接触，得到碳酸锂沉淀和含锂尾液。


6.根据权利要求2所述的方法，还包括：
在所述多级逆流浸出处理中，添加酸。


7.根据权利要求3所述的方法，还包括：
在所述多级逆流析出处理中，添加氧化剂。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述含有磷酸铁锂的物质包含选自以下的至少一种：磷酸铁锂正极粉废料、磷酸铁锂正极片废料、磷酸铁锂电池正极废料。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一级浸出反应的反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，缪仁群，江小鹏，
申请(专利权)人：江西迈特循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36