【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保生产，具体涉及一种电解铝含锂大修渣与磷酸铁锂正极废料协同提锂方法。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池因其优异的稳定性和安全性能，最早应用于我国交通运输领域，近年来，最早服役的磷酸铁锂电池将迎来大规模的报废和退役。退役磷酸铁锂动力电池具有资源性和环境性双重属性，蕴含着丰富的锂、铁、铜、铝等元素，并且我国锂资源缺乏，锂辉石品位较低，开采难度大，成本较高，对磷酸铁锂正极材料进行回收利用有利于资源的循环利用，同时也能较好地缓解锂资源的进口压力，促进我国锂电池产业良性发展。因此开发清洁、高效的磷酸铁锂电池废料处理方法，具有重要的现实意义。
2、然而由于磷酸铁锂正极废料回收会受到锂价波动影响，且正极料回收过程中需要分选或溶剂除铝，相较于金属含量更高的三元电池，其回收经济效益不够稳定。
3、电解铝含锂大修渣因含有氰化物等有害杂质而有剧毒，属于危险废弃物。目前，针对大修渣进行脱氰无害化处理工艺比较成熟，大修渣经无害化处理后通常作为水泥原料或制砖原料使用，其中的有价元素锂、铝、氟、硅等均未得到有效的资源化利用。因此，对大修渣同步脱氰进行无害化的同时提取其中的锂、铝、氟等资源具有重要意义。然而，电解铝含锂大修渣中锂含量通常为0.2～3％，直接从大修渣提锂存在工艺流程长，成本高，经济效益不高等问题。
4、若将磷酸铁锂废料和含锂大修渣协同处理，采用一种工艺，同时回收处理两种原料，选择性提取两种原料种的锂、铝、氟等资源，将有助于提升回收产品的价值，降低工艺成本，提高经济效益。
技
1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种电解铝含锂大修渣与磷酸铁锂正极废料协同提锂方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种电解铝含锂大修渣与磷酸铁锂正极废料协同提锂方法，包括如下步骤：
4、s1、电池放电：将废旧磷酸铁锂电池置于盐溶液中，通过电解将废旧磷酸铁锂电池的残余电量放完；
5、s2、拆解分离：拆解经步骤s1处理后的废旧磷酸铁锂电池，得到废旧磷酸铁锂电池的正极极片、负极极片、外壳材料和隔膜，然后对所得的正极极片进行破碎处理，得到磷酸铁锂正极废料；
6、s3、将步骤s2中得到的磷酸铁锂正极废料与电解铝含锂大修渣混合，得到混合料m1；
7、s4、向步骤s3中所得的所述混合料m1中加入水，搅拌均匀得到浆料m2；
8、s5、向步骤s4中所得的所述浆料m2中加入氧化剂，搅拌反应；
9、需要说明的是，氧化剂的作用一方面使大修渣中的氰化物氧化分解，另一方面使磷酸铁锂正极废料中的铁发生氧化。以双氧水为氧化剂时，氰化物分解反应原理如下：
10、h2o2+nacn+h2o→nahco3+nh3↑
11、h2o2+fe2+→fe3++h2o
12、s6、向步骤s5中反应所得的物料加入酸性溶液作为浸出剂，进行酸浸，使磷酸铁锂正极废料和电解铝含锂大修渣中的锂、氟、铝离子浸出到溶液中，固液分离后，得到浸出液m3和滤渣；
13、以酸性溶液为硫酸溶液为例，步骤s6的主要反应原理如下：
14、h2o2+lifepo4+h2so4→fepo4↓+li2so4+h2o
15、2lif+h2so4→li2so4+2hf↑；
16、2naf+h2so4→na2so4+2hf↑
17、2al+3h2so4→al2(so4)3+3h2↑
18、al2(so4)3+2na3alf6＝3na2so4+4alf3↓
19、s7、向步骤s6所得的浸出液m3中加入碱性溶液调节ph值，沉淀反应完成后固液分离，过滤得到冰晶石产品和滤液m4；
20、s8、向步骤s7中所得的滤液m4中继续加入碱性溶液调节ph值,得到滤液m5；
21、s9、将步骤s8所得的滤液m5进行蒸发浓缩，直至锂在浓缩液中富集到设定浓度；
22、s10、向步骤s9得到的浓缩液中加入碳酸盐混合沉锂，过滤得到碳酸锂粗产品和滤液m6；
23、沉锂过程所发生的化学反应如下：2li++na2co3＝li2co3↓+2na+。
24、s11、将步骤s10中得到的滤液m6进行蒸发结晶回收盐，蒸馏水冷却后返回步骤s4中用于调制浆料m2。
25、进一步地，步骤s2中，磷酸铁锂正极废料的粒度为小于200目的占90％以上。
26、进一步地，步骤s3中，磷酸铁锂正极废料与电解铝含锂大修渣的质量比例为0.5～1：0.5～2。
27、进一步地，步骤s4中，水与混合料m1的质量比为1:1～5:1，搅拌方式为机械搅拌，搅拌速度为200-1000r/min。
28、进一步地，所述步骤s5中，所述氧化剂为双氧水、次氯酸钙、次氯酸钠中的一种或多种；加入氧化剂的质量为混合料m1的质量的5％～20％，搅拌反应时间为0.5-2h。
29、进一步地，步骤s6中，所述酸性溶液为硫酸或硝酸溶液，所述酸性溶液与混合料m1的液固比为15～50ml:100g，酸浸时间为1～5h，酸浸温度为20～80℃。
30、进一步地，步骤s7中，所述碱性溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液，所述ph值为8.0～9.5。
31、进一步地，步骤s8中，所述碱性溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液，所述ph值为10.5～11.5。
32、进一步地，步骤s9中，所述设定浓度为大于或等于20g/l。
33、进一步地，步骤s10中，所述碳酸盐为碳酸钠，所述碳酸钠和混合料m1的质量比为0.2～1：1；沉锂温度为60-85℃，沉锂时间为0.5-4h；沉锂所得的碳酸锂粗产品用去离子水进行洗涤后烘干，得到碳酸锂产品，碳酸锂粗产品和去离子水的质量比为1：1，洗涤温度为60～100℃，烘干温度为60-110℃，烘干时间为1-5h。
34、本专利技术的有益效果在于：
35、(1)本专利技术将磷酸铁锂正极废料和电解铝含锂大修渣混合处理，解决了处理单一物料存在的产品价值低的问题，提升了回收工艺的经济效益；
36、(2)本专利技术对磷酸铁锂正极废料与电解铝含锂大修渣协同处理，综合回收其中的氟、铝、锂等资源，无需将磷酸铁锂正极活性物质与集流体铝箔进行分离，简化了工艺流程的同时，提高了资源综合利用率；
37、(3)本专利技术采用双氧水对大修渣中氰化物分解氧化的同时，也将磷酸铁锂中的铁进行氧化和转型，有利于下一步选择性浸出锂，简化了工艺流程。
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1.一种电解铝含锂大修渣与磷酸铁锂正极废料协同提锂方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，磷酸铁锂正极废料的粒度为小于200目的占90％以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，磷酸铁锂正极废料与电解铝含锂大修渣的质量比例为0.5～1：0.5～2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，水与混合料M1的质量比为1:1～5:1，搅拌方式为机械搅拌，搅拌速度为200-1000r/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述氧化剂为双氧水、次氯酸钙、次氯酸钠中的一种或多种；加入氧化剂的质量为混合料M1的质量的5％～20％，搅拌反应时间为0.5-2h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6中，所述酸性溶液为硫酸或硝酸溶液，所述酸性溶液与混合料M1的液固比为15～50mL:100g，酸浸时间为1～5h，酸浸温度为20～80℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S7中，所述碱性溶液为
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S8中，所述碱性溶液为氢氧化钠或碳酸钠溶液，所述pH值为10.5～11.5。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S9中，所述设定浓度为大于或等于20g/L。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S10中，所述碳酸盐为碳酸钠，所述碳酸钠和混合料M1的质量比为0.2～1：1；沉锂温度为60-85℃，沉锂时间为0.5-4h；沉锂所得的碳酸锂粗产品用去离子水进行洗涤后烘干，得到碳酸锂产品，碳酸锂粗产品和去离子水的质量比为1：1，洗涤温度为60～100℃，烘干温度为60-110℃，烘干时间为1-5h。
...【技术特征摘要】
1.一种电解铝含锂大修渣与磷酸铁锂正极废料协同提锂方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，磷酸铁锂正极废料的粒度为小于200目的占90％以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，磷酸铁锂正极废料与电解铝含锂大修渣的质量比例为0.5～1：0.5～2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中，水与混合料m1的质量比为1:1～5:1，搅拌方式为机械搅拌，搅拌速度为200-1000r/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s5中，所述氧化剂为双氧水、次氯酸钙、次氯酸钠中的一种或多种；加入氧化剂的质量为混合料m1的质量的5％～20％，搅拌反应时间为0.5-2h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s6中，所述酸性溶液为硫酸或硝酸溶液，所述酸性溶液与混...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丹琴，刘万超，武明，周金猛，刘秀，练以诚，娄俊鹏，宋向茹，
申请(专利权)人：中铝环保节能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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