一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法,该方法包括如下步骤，步骤S1，对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理，以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末；步骤S2，对磷酸铁锂粉末进行加酸处理，以得到硫酸锂溶液；步骤S3，对硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理，以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液；步骤S4，对氢氧化锂溶液进行提炼处理，以得到氢氧化锂，该方法改变现有技术只能将磷酸铁锂正极材料回收转换为碳酸锂的现状，其对应的生产工艺技术稳定、生产效率高，并且具有良好的社会效益和经济效益，能够有效地改变磷酸铁锂正极材料回收生产途径单一和碳酸锂产能过程的问题。

A method of producing lithium hydroxide from waste positive material of lithium iron phosphate

【技术实现步骤摘要】
一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法
本专利技术涉及废电池材料回收的
，尤其涉及一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法。
技术介绍
氢氧化锂广泛应用于化工、国防和电池等不同领域中，比如，氢氧化锂能够用作碱性储能电池的添加剂、在国防上用作核反应堆的热载体和金属表面保护剂、在航空航天工业中作用空气净化剂以及用作特种光学玻璃或者合成维生素A的主要原料。而磷酸铁锂正极材料广泛用于制作电池正极，当电池失效后，电池正极中的磷酸铁锂正极材料会被相应的回收再用，目前对磷酸铁锂正极材料的回收再用都是以生产碳酸锂为最终产品，现有的碳酸锂生产已经处于供过于求的状态，并且现有技术并未真正广泛地将磷酸铁锂正极材料回收转换为氢氧化锂，可见通过磷酸铁锂正极材料回收得到氢氧化锂具有潜在社会效益和经济效益。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，该利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤，步骤S1，对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理，以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末；步骤S2，对磷酸铁锂粉末进行加酸处理，以得到硫酸锂溶液；步骤S3，对硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理，以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液；步骤S4，对氢氧化锂溶液进行提炼处理，以得到氢氧化锂，该方法改变现有技术只能将磷酸铁锂正极材料回收转换为碳酸锂的现状，其对应的生产工艺技术稳定、生产效率高，并且具有良好的社会效益和经济效益，能够有效地改变磷酸铁锂正极材料回收生产途径单一和碳酸锂产能过程的问题，从而为化工、国防和电池行业提供稳定和高质的氢氧化锂供应。本专利技术提供一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于，所述利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤：步骤S1，对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理，以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末；步骤S2，对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理，以得到硫酸锂溶液；步骤S3，对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理，以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液；步骤S4，对所述氢氧化锂溶液进行提炼处理，以得到氢氧化锂；进一步，在所述步骤S1中，对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理，以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末具体包括，步骤S101，对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理，以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值；步骤S102，根据所述有机杂质浓度值，对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理；步骤S103，对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理，以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末；进一步，在所述步骤S101中，对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理，以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值具体包括，对所述磷酸铁锂正极材料进行预设种类有机杂质浓度检测处理，以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机粘接剂杂质的浓度值；或者，在所述步骤S102中，根据所述有机杂质浓度值，对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理具体包括，步骤S1021，确定所述煅烧处理的煅烧温度范围为500-600℃和煅烧持续时间范围为30-60min；步骤S1022，将所述有机杂质浓度值与预设浓度阈值进行对比处理，若所述有机杂质浓度值大于或者等于所述预设浓度阈值，则增大所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间，否则，减小所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间；或者，在所述步骤S103中，对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理，以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末具体包括，对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行粗研磨处理和细研磨处理，以得到粒度范围为100-150目筛的磷酸铁锂粉末；进一步，在所述步骤S2中，对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理，以得到硫酸锂溶液具体包括，步骤S201，对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理，以得到磷酸铁锂浆料；步骤S202，对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理，以得到酸化磷酸铁锂浆液；步骤S203，对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理，以得到所述硫酸锂溶液；进一步，在所述步骤S201中，对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理，以得到磷酸铁锂浆料具体包括，将所述磷酸铁锂粉末与水以1:2～3的重量比进行混合配浆，以得到所述磷酸铁锂浆料；或者，在所述步骤S202中，对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理，以得到酸化磷酸铁锂浆液具体包括，步骤S2021，在反应釜中混合所述磷酸铁锂浆料和硫酸，以得到酸化混合液；步骤S2022，在所述反应釜中，对所述酸化混合液进行加热温度为80-90℃和加热持续时间为2-4h的反应，以使所述酸化混合液的游离酸值为5-10g/L，从而得到所述酸化磷酸铁锂浆料；进一步，在步骤S203中，对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理，以得到所述硫酸锂溶液具体包括，步骤S2031，在所述酸化磷酸铁锂浆液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应和所述PH值调整处理，以使所述酸化磷酸铁锂浆液的PH值为5.5-6.5；步骤S2032，对所述酸化磷酸铁锂浆液进行过滤处理与固液分离处理，以得到所述硫酸锂溶液；进一步，在所述步骤S3中，对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理，以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液具体包括，步骤S301，在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应，以将所述硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值，并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理；步骤S302，确定所述硫酸锂溶液的钙含量，根据所述钙含量，适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应，并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理；步骤S303，确定所述硫酸锂溶液的锂含量，根据所述锂含量，适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的氢氧化钠，再进行所述浓缩处理与所述冷冻分离处理，以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液；进一步，在所述步骤S301中，在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行预定时长的反应，以将所述硫酸锂溶液的PH值转换为碱性PH值，并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括，在所述硫酸锂溶液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应，以使所述硫酸锂溶液的PH值转换为9-10，并对所述硫酸锂溶液进行过滤分离处理；或者，在所述步骤S302中，确定所述硫酸锂溶液的钙含量，根据所述钙含量，适应性地对所述硫酸锂溶液添加一定量的碳酸钠进行反应，并对反应后的硫酸锂溶液进行过滤分离处理具体包括，确定所述硫酸锂溶液的钙含量，对所述硫酸锂溶液添加所述钙含量的1.2-1.5倍的碳酸钠，并在60-70℃的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于，所述利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤：/n步骤S1，对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理，以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末；/n步骤S2，对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理，以得到硫酸锂溶液；/n步骤S3，对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理，以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液；/n步骤S4，对所述氢氧化锂溶液进行提炼处理，以得到氢氧化锂。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于，所述利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法包括如下步骤：
步骤S1，对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理，以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末；
步骤S2，对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理，以得到硫酸锂溶液；
步骤S3，对所述硫酸锂溶液进行配碱处理、浓缩处理与冷冻分离处理，以得到硫酸钠结晶和氢氧化锂溶液；
步骤S4，对所述氢氧化锂溶液进行提炼处理，以得到氢氧化锂。


2.根据权利要求1所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，对磷酸铁锂正极材料进行煅烧处理与研磨处理，以得到满足预设纯度条件和预设粒度条件的磷酸铁锂粉末具体包括，
步骤S101，对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理，以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值；
步骤S102，根据所述有机杂质浓度值，对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理；
步骤S103，对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理，以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末。


3.根据权利要求2所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于：
在所述步骤S101中，对所述磷酸铁锂正极材料进行有机杂质浓度检测处理，以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机杂质浓度值具体包括，
对所述磷酸铁锂正极材料进行预设种类有机杂质浓度检测处理，以确定所述磷酸铁锂正极材料当前的有机粘接剂杂质的浓度值；
或者，
在所述步骤S102中，根据所述有机杂质浓度值，对所述磷酸铁锂正极材料进行预设温度范围和预设时间长度的煅烧处理具体包括，
步骤S1021，确定所述煅烧处理的煅烧温度范围为500-600℃和煅烧持续时间范围为30-60min；
步骤S1022，将所述有机杂质浓度值与预设浓度阈值进行对比处理，若所述有机杂质浓度值大于或者等于所述预设浓度阈值，则增大所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间，否则，减小所述煅烧处理的煅烧温度和/或煅烧持续时间；
或者，
在所述步骤S103中，对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行所述研磨处理，以得到具有预设粒度范围的磷酸铁锂粉末具体包括，
对经过所述煅烧处理后的所述磷酸铁锂正极材料进行粗研磨处理和细研磨处理，以得到粒度范围为100-150目筛的磷酸铁锂粉末。


4.根据权利要求1所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，对所述磷酸铁锂粉末进行加酸处理，以得到硫酸锂溶液具体包括，
步骤S201，对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理，以得到磷酸铁锂浆料；
步骤S202，对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理，以得到酸化磷酸铁锂浆液；
步骤S203，对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理，以得到所述硫酸锂溶液。


5.根据权利要求4所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于：
在所述步骤S201中，对所述磷酸铁锂粉末进行配浆处理，以得到磷酸铁锂浆料具体包括，
将所述磷酸铁锂粉末与水以1:2～3的重量比进行混合配浆，以得到所述磷酸铁锂浆料；
或者，
在所述步骤S202中，对所述磷酸铁锂浆料进行关于预设反应温度的加酸处理，以得到酸化磷酸铁锂浆液具体包括，
步骤S2021，在反应釜中混合所述磷酸铁锂浆料和硫酸，以得到酸化混合液；
步骤S2022，在所述反应釜中，对所述酸化混合液进行加热温度为80-90℃和加热持续时间为2-4h的反应，以使所述酸化混合液的游离酸值为5-10g/L，从而得到所述酸化磷酸铁锂浆料。


6.根据权利要求4所述的利用废磷酸铁锂正极材料生产氢氧化锂的方法，其特征在于：
在步骤S203中，对所述酸化磷酸铁锂浆液进行PH值调整处理和过滤处理，以得到所述硫酸锂溶液具体包括，
步骤S2031，在所述酸化磷酸铁锂浆液中加入氢氧化钙进行1-2h的反应和所述PH值调整处理，以使所述酸化磷酸铁锂浆液的PH值为5.5-6.5；
步骤S2032，对所述酸化磷酸铁锂浆液进行过滤处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵本富，王筱静，郝彦青，
申请(专利权)人：自贡同发荣新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51