一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法，配置锂浸出液和锰铁磷浸出液用于先后浸出废旧磷酸锰铁锂电池的正极粉中相应的锂和磷得到浸锂液和含锰铁磷的溶液；对浸出后的浸锂液净化提纯后得到高纯碳酸锂；将浸出后的含锰铁磷溶液中的铁离子还原成二价铁离子，加碱中和后过滤得到粗制磷酸锰铁[Ⅱ]；加磷酸溶液溶解粗制磷酸锰铁[Ⅱ]，将溶解的磷酸锰铁[Ⅱ]溶液按一定流速注入反应釜制备磷酸锰铁前驱体，同时，以一定比例与流速向反应釜注入碱溶液，过滤后取滤渣烘干即得磷酸锰铁前驱体,本发明专利技术能够实现废旧电池正极材料的全组分回收，在回收的过程中得到电池级碳酸锂以及磷酸锰铁锂电池正极材料的前驱体磷酸锰铁等高附加值产品。前驱体磷酸锰铁等高附加值产品。前驱体磷酸锰铁等高附加值产品。

【技术实现步骤摘要】
一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池回收
，涉及一种处理废旧磷酸锰铁锂电池的方法，尤其涉及一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法。

技术介绍

[0002]LiFePO4是目前市场上应用最广的锂离子电池正极材料之一，有循环性能好、安全稳定、性价比高等优点。但由于使用电压低、电导率低、倍率性能不足等缺点限制了其进一步发展。将Fe和Mn两者相结合，采用Mn掺杂的LiFePO4作为锂离子电池正极材料—磷酸锰铁锂，可以克服LiFePO4的各方面缺陷。磷酸锰铁锂与三元相比，性价比高、安全性高、循环寿命长；磷酸锰铁锂与磷酸铁锂相比，磷酸锰铁锂能量密度高、低温性能好。随着产业化快速推进实现成本下降后，可实现对磷酸铁锂份额的加速替代。目前，电池企业、正极材料厂商正积极布局磷酸锰铁锂产能，行业分析师预计，最晚2023年国内会稳定批量生产，并规模化应用。目前拥有磷酸锰铁锂技术储备的电池厂商包括：宁德时代、比亚迪、国轩高科等，主要以专利技术研发、投资布局为主。当下已在磷酸锰铁锂有所布局的正极厂商包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法，其特征在于，配置锂浸出液和锰铁磷浸出液用于先后浸出废旧磷酸锰铁锂电池的正极粉中相应的锂和磷得到浸锂液和含锰铁磷的溶液；对浸出后的浸锂液净化提纯后得到高纯碳酸锂；将浸出后的含锰铁磷溶液中的铁离子还原成二价铁离子，加碱中和后过滤得到粗制磷酸锰铁[Ⅱ]；加磷酸溶液溶解粗制磷酸锰铁[Ⅱ]，将溶解的磷酸锰铁[Ⅱ]溶液按一定流速注入反应釜制备磷酸锰铁前驱体，同时，以一定比例与流速向反应釜注入碱溶液，过滤后取滤渣烘干即得磷酸锰铁前驱体。2.根据权利要求1所述的一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法，其特征在于，其具体包括如下步骤，A，配置锂浸出液和锰铁磷浸出液：a，使用双氧水、过硫酸钠和硫酸配置成锂浸出液备用；b，使用酸溶液作为锰铁磷浸出液备用；B，制备电池级碳酸锂：取正极粉，向其中加入锂浸出液进行浸出，浸出完成后进行第一次过滤，得到的滤液为浸锂液，将浸锂液按照净化除杂
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浓缩沉淀
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碳分提纯的顺序处理，得到电池级碳酸锂；C，制备粗制磷酸锰铁[Ⅱ]：将第一次过滤得到的滤渣与锰铁磷浸出液混合进行反应，反应完成后第二次过滤，得到的滤液为含锰铁磷的溶液，向滤液中加入还原铁粉，将滤液中的三价铁离子还原为二价亚铁离子，向滤液中加碱中和沉淀，充分沉淀后第三次过滤得到的滤渣即为粗制磷酸锰铁[Ⅱ]；D，制备磷酸锰铁前驱体：向粗制磷酸锰铁[Ⅱ]中加入磷酸溶液，使粗制磷酸锰铁[Ⅱ]刚好溶解，向溶解后的溶液中加入硫酸锰，得到磷酸锰铁[Ⅱ]溶液，利用蠕动泵将溶解的磷酸锰铁[Ⅱ]溶液及碱溶液按比例泵入前驱体反应釜制备磷酸锰铁前驱体，制备完成后第四次过滤取滤渣，将滤渣烘干后，得到磷酸锰铁前驱体。3.根据权利要求2所述的一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法，其特征在于，所述步骤A中，锂浸出液中硫酸的质量分数为0.1％～10％，双氧水的质量分数为1％～8％，过硫酸钠的质量分数为0.1％～1％；所述锰铁磷浸出液为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中的一种或多种，酸的质量分数为5％～50％。4.根据权利要求2所述的一种全组分回收处理废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的方法，其特征在于，所述步骤B中向正极粉加入锂浸出液进行浸出前，需加入水，使正极粉与水的固液比为1:5～20；向正极粉加入锂浸出液进行浸出时，需同时进行pH监测，待pH达到4.0～4.5时停...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林海，肖宏，马成，蔡鸿雁，赵思思，彭桢，肖地闻，邱小龙，
申请(专利权)人：埃索凯循环能源科技广西有限公司，
类型：发明
国别省市：