OUYANG JIANJUN (CN)
LIU XIJUAN (CN)
| CN104831072A | 2015-08-12 | |||
| CN105119024A | 2015-12-02 | |||
| CN102956936A | 2013-03-06 | |||
| CN103474719A | 2013-12-25 |
| 权利要求书 [权利要求 1] 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特征在于： 磷酸铁锂物料 经氧化酸解， 加碱除铁， 沉淀碳酸锂后， 其滤澄即为碳酸锂产品。 [权利要求 2] 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特征在于： 磷酸铁锂物料 经氧化酸解， 锂液增浓， 加碱除铁， 沉淀碳酸锂后， 其滤澄即为碳酸 锂产品。 [权利要求 3] 根据权利要求 1-2任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的 方法， 其特征在于： 所述氧化酸解： 将磷酸铁锂物料按一定比例加入 到酸液中， 同吋加入氧化剂， 经过滤得含锂溶液。 [权利要求 4] 根据权利要求 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述锂液增浓， 幵启搅拌条件下， 将含锂溶液先加入酸液， 然后按一定比例加入磷酸铁锂物料， 同吋加入氧化剂， 过滤含锂溶液 ， 重复多次， 以增加溶液中的锂浓度。 [权利要求 5] 根据权利要求 3或 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其 特征在于： 所述将磷酸铁锂物料按一定比例加入到酸液中， 是将磷酸 铁锂物料以质量液固比 3-5: 1的比例缓慢加入到酸液中。 [权利要求 6] 根据权利要求 5所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述的质量液固比 3.5— 4.5: 1。 [权利要求 7] 根据权利要求 6所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述的质量液固比 4: 1。 [权利要求 8] 根据权利要求 3或 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其 特征在于： 所述反应， 是磷酸铁锂物料加入到酸液后， 同吋加入氧化 剂。 [权利要求 9] 根据权利要求 8所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加热搅拌， 温度控制在 65-95°C， 吋间 20-80分钟。 [权利要求 10] 根据权利要求 9所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加热搅拌， 温度控制在 70-90°C， 吋间 30-70分钟。 [权利要求 11] 根据权利要求 10所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加热搅拌， 温度控制在 75-85°C， 吋间 40-60分钟。 [权利要求 12] 根据权利要求 11所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加热搅拌， 温度控制在 80°C， 吋间 50分钟。 [权利要求 13] 根据权利要求 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述同吋加入氧化剂， 是按磷酸铁锂质量的 0.1-1.2倍加入氧 化剂， 保温搅拌 10-90分钟。 [权利要求 14] 根据权利要求 13所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述同吋加入氧化剂， 是按磷酸铁锂质量的 0.2-1.1倍加入氧 化剂， 保温搅拌 20-80分钟。 [权利要求 15] 根据权利要求 14所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述同吋加入氧化剂， 是按磷酸铁锂质量的 0.3-1.0倍加入氧 化剂， 保温搅拌 30-90分钟。 [权利要求 16] 根据权利要求 15所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述同吋加入氧化剂， 是按磷酸铁锂质量的 0.4-0.9倍加入氧 化剂， 保温搅拌 40-80分钟。 [权利要求 17] 根据权利要求 16所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述同吋加入氧化剂， 是按磷酸铁锂质量的 0.5-0.8倍加入氧 化剂， 保温搅拌 50-70分钟。 [权利要求 18] 根据权利要求 17所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述同吋加入氧化剂， 是按磷酸铁锂质量的 0.6-0.7倍加入氧 化剂， 保温搅拌 60分钟。 [权利要求 19] 根据权利要求 2-3、 13-18任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法， 其特征在于： 所述氧化剂为双氧水、 硝酸钠、 亚硝酸钠 、 氯酸钠、 次氯酸钠中的一种或多种。 [权利要求 20] 根据权利要求 3-5、 8任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂 的方法， 其特征在于： 所述酸液， 为硫酸、 盐酸、 硝酸的一种或多种 [权利要求 21] 根据权利要求 20所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述酸液的浓度为： 0.5-8N。 [权利要求 22] 根据权利要求 21所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述酸液的浓度为： 1.5-7N。 [权利要求 23] 根据权利要求 22所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述酸液的浓度为： 2.5-6N。 [权利要求 24] 根据权利要求 23所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述酸液的浓度为： 5.5-5N。 [权利要求 25] 根据权利要求 24所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述酸液的浓度为： 4.0-4.5N。 [权利要求 26] 根据权利要求 1或 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其 特征在于： 所述加碱除铁： 是在氧化酸解制得的含锂溶液中， 加入碱 性物质， 使磷酸铁锂中的铁离子分离沉淀， 经过滤得除铁锂液。 [权利要求 27] 根据权利要求 26所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加入碱性物质， 为氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化铵的一 种或多种。 [权利要求 28] 根据权利要求 27所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加入碱性物质， 调节锂液 PH值到 2-13。 [权利要求 29] 根据权利要求 28所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述 PH值为 3-12。 [权利要求 30] 根据权利要求 29所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述 PH值为 4-11。 [权利要求 31] 根据权利要求 30所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述 PH值为 5-10。 [权利要求 32] 根据权利要求 31所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述 PH值为 6-9。 [权利要求 33] 根据权利要求 32所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述 PH值为 7-8。 [权利要求 34] 根据权利要求 1或 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其 特征在于： 所述沉淀碳酸锂： 将除铁锂液加热， 加入一定量的碳酸盐 溶液， 经过滤得滤澄， 滤澄即为碳酸锂产品。 [权利要求 35] 根据权利要求 34所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述将除铁锂液加热， 是加热到 60-100°C。 [权利要求 36] 根据权利要求 35所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述将除铁锂液加热， 是加热到 70-90°C。 [权利要求 37] 根据权利要求 36所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述将除铁锂液加热， 是加热到 80°C。 [权利要求 38] 根据权利要求 34所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加入一定量的碳酸盐溶液， 按除铁锂液中含锂质量的 8- 12倍缓慢加入碳酸钠溶液。 [权利要求 39] 根据权利要求 38所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加入一定量的碳酸盐溶液， 是按除铁锂液中含锂质量的 9-11倍缓慢加入碳酸钠溶液。 [权利要求 40] 根据权利要求 39所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加入一定量的碳酸盐溶液， 是按除铁锂液中含锂质量的 10倍缓慢加入碳酸钠溶液。 [权利要求 41] 根据权利要求 38-40任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂 的方法， 其特征在于： 所述缓慢加入碳酸盐溶液， 加入速度为 0.3-1.8 m 3/h。 [权利要求 42] 根据权利要求 41所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述加入速度为 0.5-1.5m 3/h。 [权利要求 43] 根据权利要求 42任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方 法， 其特征在于： 所述加入速度为 0.7-1.2m 3/h。 [权利要求 44] 根据权利要求 43任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方 法， 其特征在于： 所述加入速度为 0.8-1.0m 3/h。 [权利要求 45] 根据权利要求 34、 38-44任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法， 其特征在于： 所述加入一定量的碳酸盐溶液后， 保温搅 拌 0.5-3小吋。 [权利要求 46] 根据权利要求 45所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述保温搅拌 1-2.5小吋。 [权利要求 47] 根据权利要求 46所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述保温搅拌 1.5-2.0小吋。 [权利要求 48] 根据权利要求 34、 38-47任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法， 其特征在于： 所述碳酸盐溶液， 是将碳酸盐以质量百分 比 10-25%加热溶解， 保持温度在 60-100°C。 [权利要求 49] 根据权利要求 48所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述碳酸盐溶液， 是将碳酸盐以质量百分比 13-22%加热溶 解， 保持温度在 70-90°C。 [权利要求 50] 根据权利要求 49所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述碳酸盐溶液， 是将碳酸盐以质量百分比 15-20%加热溶 解， 保持温度在 75-85°C。 [权利要求 51] 根据权利要求 34、 38-50任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳 酸锂的方法， 其特征在于： 所述碳酸盐溶液， 为碳酸钠溶液、 碳酸钾 溶液、 碳酸铵溶液的一种或多种混合液。 [权利要求 52] 根据权利要求 4所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述重复多次为重复 2-6次。 [权利要求 53] 根据权利要求 52所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述重复多次为重复 3-5次。 [权利要求 54] 根据权利要求 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述增加溶液中的锂浓度为 10-40g/L。 [权利要求 55] 根据权利要求 54所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述增加溶液中的锂浓度为 20-35g/L。 [权利要求 56] 根据权利要求 55所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述增加溶液中的锂浓度为 25-30g/L。 [权利要求 57] 根据权利要求 2所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述沉淀碳酸锂后， 滤澄经干燥即为碳酸锂产品。 [权利要求 58] 根据权利要求 1-5、 8任何一项所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂 的方法， 其特征在于： 所述磷酸铁锂物料为粉状物料。 [权利要求 59] 根据权利要求 58所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 征在于： 所述磷酸铁锂粉状物料， 是将废磷酸铁锂电池破碎， 使磷酸 铁锂与铝纸分离制得。 [权利要求 60] 根据权利要求 1-59所述的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法制备 的碳酸锂产品。 |
[0001] 本发明涉及一种利用磷酸铁锂电池废料制备碳 酸锂的方法及其碳酸锂产品。
背景技术
[0002] 磷酸铁锂电池由于具有寿命长、 充放电倍率大、 安全性好、 高温性好、 元素无 害、 成本低的特点， 是新能源电动汽车电池的首选。 随着国际国内新能源汽车 行业的日益发展， 磷酸铁锂电池的需求将高速增长， 而废旧磷酸铁锂电池的回 收利用也成为一个重要问题。
[0003] 由于我国锂资源相当有限， 锂电池的循环经济异军突起， 锂离子电池、 锰酸锂 电池、 钴酸锂电池和三元锂电池的回收技术已相对成 熟， 如专利申请号为： CN2 01610120877.3， 公幵号： CN105742744A, 公幵日： 2016.07.06的一种从废旧锂 离子电池回收过程产生的含锂废液中提取锂的 方法， 公幵的技术为： 包括以下 步骤： （1)以碳酸钠为沉淀剂， 将碳酸钠加入到含锂废液中进行搅拌反应， 然后 过滤得到沉锂后液和粗制碳酸锂； （2)将步骤 (1)得到的粗制碳酸锂与碳酸锰混合 均匀， 然后进行焙烧处理， 得含钠尖晶石型锰酸锂。 但用磷酸铁锂电池废料制 取碳酸锂的技术还未见报道。
技术问题
[0004] 由于废磷酸铁锂电池的锂含量低， 分离提取困难， 怎样才能既经济又简单的从 废磷酸铁锂中提取锂， 已成为一个技术难题。 本发明的目的在于针对现在存在 的不能有效分解回收废磷酸铁锂电池的技术难 题， 公幵一种能以废磷酸铁锂电 池为原料直接制备碳酸锂的方法及其碳酸锂产 品。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本发明的技术解决方案之一是： 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 殊之处在于： 磷酸铁锂物料经氧化酸解， 加碱除铁， 沉淀碳酸锂后， 其滤澄即 为碳酸锂产品。 [0006] 本发明的技术解决方案之二是： 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 其特 殊之处在于： 磷酸铁锂物料经氧化酸解， 锂液增浓， 加碱除铁， 沉淀碳酸锂后
， 其滤澄即为碳酸锂产品。
[0007] 进一步地， 所述磷酸铁锂物料， 为粉状物料， 是将废磷酸铁锂电池破碎， 使磷 酸铁锂与铝纸分离制得。
[0008] 进一步地， 所述氧化酸解： 将磷酸铁锂粉状物料按一定比例加入到酸液中 ， 同 吋加入氧化剂， 经过滤得含锂溶液。
[0009] 进一步地， 所述锂液增浓， 将含锂溶液先加入酸液， 然后按一定比例加入磷酸 铁锂物料， 同吋加入氧化剂， 过滤含锂溶液， 重复多次， 以增加溶液中的锂浓 度。
[0010] 进一步地， 所述加碱除铁： 在含锂溶液中， 加入碱性物质， 使含锂溶液中的铁 离子分离沉淀， 经过滤得除铁锂液。
[0011] 进一步地， 所述沉淀碳酸锂： 将除铁锂液加热， 加入一定量的碳酸盐溶液， 经 过滤得滤澄， 滤澄即为碳酸锂产品。
[0012] 进一步地， 在氧化酸解步骤中：
[0013] 所述酸液为硫酸、 盐酸、 硝酸的一种或多种。
[0014] 更进一步地， 酸液的浓度为 0.5-8N, 优选依次为 1-7.5N, 1.5-7N, 2.0-6.5N, 2.5 -6N, 3.0-5.5N, 3.5-5.0N, 4.0-4.5N。 0.5-4N, 可以为 0.5-4N, 1-3.5N, 1.5-3N, 2 -2.5N。
[0015] 所述按一定比例是以质量液固比 3-5:1,优选 4:1的比例。
[0016] 所述加入为缓慢加入。
[0017] 所述加入氧化剂是按磷酸铁锂质量的 0.1-1.2倍、 优选是 0.2-1.1倍、 0.3-1.0倍， 0.
4-0.9倍， 0.5-0.8倍， 0.6-0.7倍加入氧化剂。
[0018] 所述氧化剂为双氧水、 硝酸钠、 亚硝酸钠、 氯酸钠、 次氯酸钠中的一种或多种
[0019] 所述加入氧化剂后， 保温搅拌 10-90分钟。 优选依次为： 15-85分钟， 20-80分钟
， 25-75分钟， 30-70分钟， 35-65分钟， 40-60分钟， 45-55分钟， 50分钟。
[0020] 进一步地， 在所述锂液增浓步骤中： [0021] 所述加入酸， 为硫酸、 盐酸、 硝酸的一种或多种。 酸度为 0.5-8N, 优选依次为
1-7.5N, 1.5-7N, 2.0-6.5N, 2.5-6N, 3.0-5.5N, 3.5-5.0N, 4.0-4.5N。
[0022] 所述再加入磷酸铁锂物料， 是在幵启搅拌条件下， 按液固比 3-5:1， 优选 4: 1的 比率加入。
[0023] 更进一步地， 所述重复多次， 可以按氧化酸解步骤重复操作 2-8次， 优选是 3-7 次， 4-6次， 5次。
[0024] 进一步地， 所述增加溶液中的锂浓度是使含锂溶液中锂含 量达到 10-80g/L。
[0025] 进一步地， 在加碱除铁步骤中：
[0026] 所述碱性物质为氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化铵的一种或多种。
[0027] 所述加入碱性物质， 调节锂液 PH值到 2-13。 PH值优选依次为 3-12、 4-11、 5-10
、 6-9、 7-8。
[0028] 进一步地， 在沉淀碳酸锂步骤中：
[0029] 所述将除铁锂液加热， 加热到 60-100°C， 优选 65-95°C， 70-90°C， 75-85°C, 80
。C。
[0030] 所述碳酸盐溶液： 为碳酸钠溶液、 碳酸钾溶液、 碳酸铵溶液的一种或多种混合 液。
[0031] 所述一定量是指： 按锂质量的 8-12倍， 优选是 9-11倍， 10倍。
[0032] 所述碳酸盐溶液的加入速度为 0.2-1.5m 3 /h， 优选为： 0.3-1.4m 3 /h， 0.4-1.3m 3 /h
， 0.5- 1.2m 3 /h, 0.6-1. lm 3 /h， 0.7- 1.0m 3 /h, 0.8-0.9m 3 /h， 0.7 m 3 /h。
[0033] 所述碳酸锂产品， 可以滤澄经干燥后为碳酸锂产品。
[0034] 所述碳酸盐溶液， 是将碳酸盐以质量百分比 10-25%， 优选为 15-20%， 加热溶 解， 保持温度在 60-100°C， 优选为 70-90°C， 80°C。
发明的有益效果
有益效果
[0035] 本发明由于采用了以上技术方案， 能直接利用磷酸铁锂电池废料提取锂， 解决 了现有技术存在的不能有效分解回收废磷酸铁 锂电池的技术难题， 而且具有工 艺简单， 锂的收得率高， 生产成本的特点。 在此处键入有益效果描述段落。 实施该发明的最佳实施例 本发明的最佳实施方式
[0036] 实施例 3:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 按如下步骤进行：
[0037] a.制备物料： 先将废磷酸铁锂通过全封闭型粉碎重选装备, 碎并将附着在铝纸 上的磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉状物 料。
[0038] b.氧化酸解： 按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料， 以质量液固比 4:1的比率缓慢 加入到预先调好的 4N的盐酸溶液中， 加热搅拌， 温度控制在 80°C， 按磷酸铁锂 质量的 0.6倍加入次氯酸钠， 保温搅拌， 反应 45分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处 理， 滤液和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0039] c.锂液增浓： 将含锂溶液加入浓盐酸， 使其酸度为 4N， 幵启搅拌， 按液固质量 比 4:1的比加入废磷酸铁锂粉料。 以下按酸解氧化步骤， 重复 5次， 使含锂溶液中 锂含量达到至少 30g/L。
[0040] d.加碱除铁:用氢氧化钠调节锂液 PH值到 6， 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理， 滤液 和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。
[0041] e.沉淀碳酸锂： 先在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 15%加热溶解， 保 持温度在 90°C。 再将除铁锂液在沉锂桶内， 加热到 90°C， 按含锂质量的 10倍， 缓 慢加入纯碳酸钠量的溶液。 加入速度为 lm 3/h。 保温搅拌 2小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和洗液合并， 用于溶解碳酸钠； 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品。
本发明的实施方式
[0042] 实施方式 1 : 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 是将磷酸铁锂物料经氧 化酸解， 加碱除铁， 沉淀碳酸锂后， 其滤澄即为碳酸锂产品。
[0043] 实施方式 2: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 是将磷酸铁锂物料经氧 化酸解， 锂液增浓， 加碱除铁， 沉淀碳酸锂后， 其滤澄即为碳酸锂产品。
[0044] 实施方式 3: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 采取以下步骤：
[0045] a.制备物料： 将废磷酸铁锂电池破碎， 使磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉 状物料；
[0046] b.氧化酸解： 向步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料按一定比例加入到 液中， 同吋 加入氧化剂， 经过滤得含锂溶液； [0047] c.加碱除铁： 在含锂溶液中， 加入碱性物质， 使磷酸铁锂中的铁离子分离沉淀
， 经过滤得除铁锂液。
[0048] d.沉淀碳酸锂： 将除铁锂液加热， 加入一定量的碳酸盐溶液， 经过滤得滤澄， 滤澄即为碳酸锂产品。
[0049] 实施方式 4: 依据实施 3所列举的用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的 法， 在 酸解氧化步骤与加碱除铁步骤之间增加锂液增 浓步骤:幵启搅拌条件下， 将含锂 溶液先加入酸液， 然后按一定比例加入磷酸铁锂物料， 同吋加入氧化剂， 过滤 含锂溶液， 重复多次， 以增加溶液中的锂浓度。 其它同实施方式 3。
[0050] 实施方式 5: 用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 按如下步骤进行：
[0051] a.制备物料:先将废磷酸铁锂电池粉碎， 将附着在铝纸上的磷酸铁锂与铝纸分 离制得磷酸铁锂粉状物料。
[0052] b.氧化酸解:按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料， 以质量液固比 3-5: 1的比率缓慢 加入到预先调好的 0.5-8N的硫酸或盐酸或硝酸或其混合酸溶液中， 加热搅拌， 温 度控制在 60-100°C， 按磷酸铁锂质量的 0.1-1.2倍加入硝酸钠， 或亚硝酸钠， 或氯 酸钠， 或次氯酸钠,或其混合使用， 保温搅拌， 反应 10-90分钟,过滤、 洗涤， 滤液 和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0053] c.加碱除铁： 用氢氧化钠， 或氢氧化钾， 或氢氧化铵等碱性物质的一种或多种 ， 调节锂液 PH值到 2-13， 过滤、 洗涤， 滤液和洗液合并为除铁锂液进入下一工 序。
[0054] d.沉淀碳酸锂： 在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 10-25%加热溶解， 保 持温度在 60-100°C。
[0055] 除铁锂溶液在沉锂桶内， 加热到 60-100°C， 按含锂量的 8-12倍， 缓慢加入纯碳 酸钠溶液。 加入速度为 0.5-1.5m 3/h。 保温搅拌 0.5-3小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和 洗液合并， 用于溶解碳酸钠， 滤澄即为碳酸锂产品。
[0056] 实施例 1:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 按如下步骤进行：
[0057] a.制备物料:先将废磷酸铁锂电池粉碎， 将附着在铝纸上的磷酸铁锂与铝纸分 离制得磷酸铁锂粉状物料。
[0058] b.氧化酸解:按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料， 以质量液固比 3:1的比率缓慢加 入到预先调好的 0.5N的盐酸溶液中， 加热搅拌， 温度控制在 60°C， 按磷酸铁锂质 量的 0.1倍加入硝酸钠，保温搅拌， 反应 90分钟,过滤、 洗涤， 滤液和洗液合并为含 锂溶液进入下一工序。
[0059] c.加碱除铁： 用氢氧化钠调节锂液 PH值到 2， 过滤、 洗涤， 滤液和洗液合并为 除铁锂液进入下一工序。
[0060] d.沉淀碳酸锂： 在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 10%加热溶解， 保持 温度在 60°C。
[0061] 除铁锂溶液在沉锂桶内， 加热到 60°C， 按含锂量的 8倍， 缓慢加入纯碳酸钠溶 液。 加入速度为 0.5m 3/h。 保温搅拌 3小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和洗液合并， 用于 溶解碳酸钠， 滤澄即为碳酸锂产品。
[0062] 实施例 2:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 按如下步骤进行：
[0063] a.制备物料： 先将废磷酸铁锂通过全封闭型粉碎重选装备, 碎并将附着在铝 纸上的磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉状 物料。
[0064] b.氧化酸解： 按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料， 以质量液固比 5:1的比率缓慢 加入到预先调好的 2N的硫酸溶液中， 加热搅拌， 温度控制在 100°C， 按磷酸铁锂 质量的 0.2倍加入次氯酸钠， 保温搅拌， 反应 30分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处 理， 滤液和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0065] c.锂液增浓： 将含锂溶液加入浓硫酸， 使其酸度为 0.5N， 幵启搅拌， 按液固质 量比 3:1的比加入废磷酸铁锂粉料。 以下按氧化酸解步骤， 重复 2次， 使含锂溶液 中锂含量达到至少 20g/L。
[0066] d.加碱除铁:用氢氧化钠调节锂液 PH值到 13， 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理， 滤 液和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。
[0067] e.沉淀碳酸锂： 先在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 25%加热溶解， 保 持温度在 100°C。 再将除铁锂液在沉锂桶内， 加热到 100°C， 按含锂质量的 12倍， 缓慢加入纯碳酸钠量的溶液。 加入速度为 1.5m 3/h。 保温搅拌 0.5小吋。 过滤、 洗 涤。 滤液和洗液合并， 用于溶解碳酸钠； 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品。
[0068] 实施例 3:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 按如下步骤进行：
[0069] a.制备物料： 先将废磷酸铁锂通过全封闭型粉碎重选装备, 碎并将附着在铝 纸上的磷酸铁锂与铝纸分离制得磷酸铁锂粉状 物料。
[0070] b.氧化酸解： 按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料， 以质量液固比 4:1的比率缓慢 加入到预先调好的 4N的盐酸溶液中， 加热搅拌， 温度控制在 80°C， 按磷酸铁锂 质量的 0.6倍加入次氯酸钠， 保温搅拌， 反应 45分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处 理， 滤液和洗液合并为含锂溶液进入下一工序。
[0071] c.锂液增浓： 将含锂溶液加入浓盐酸， 使其酸度为 4N， 幵启搅拌， 按液固质量 比 4:1的比加入废磷酸铁锂粉料。 以下按酸解氧化步骤， 重复 5次， 使含锂溶液中 锂含量达到至少 30g/L。
[0072] d.加碱除铁:用氢氧化钠调节锂液 PH值到 6， 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理， 滤液 和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。
[0073] e.沉淀碳酸锂： 先在碳酸钠溶解桶内将碳酸钠以质量百分比 15%加热溶解， 保 持温度在 90°C。 再将除铁锂液在沉锂桶内， 加热到 90°C， 按含锂质量的 10倍， 缓 慢加入纯碳酸钠量的溶液。 加入速度为 lm 3/h。 保温搅拌 2小吋。 过滤、 洗涤。 滤液和洗液合并， 用于溶解碳酸钠； 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品。
[0074] 实施例 4:用磷酸铁锂电池废料制取碳酸锂的方法， 按如下步骤进行：
[0075] a.制备物料： 先将废磷酸铁锂通过一种全封闭型粉碎重选装 备，粉碎并将附着在 铝纸上的磷酸铁锂与铝纸分离， 制得磷酸铁锂粉状物料。
[0076] b.氧化酸解： 在 20m 3的反应桶内， 预先加入洗水或清水 15m 3。 幵启搅拌， 缓 慢加入浓硫酸 1.0m 3。 将按步骤 a制得的磷酸铁锂粉状物料 5吨， 以每小吋 2吨的 速度加入反应桶内， 温度控制在 100°C， 以每小吋 1吨的速度， 加入氯酸钠固体 65 0kg。 保温搅拌， 反应 60分钟。 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理， 滤液和洗液合并为 含锂溶液进入下一工序。
[0077] c.锂液增浓： 将含锂溶液 15m 3 泵入 20m 3
反应桶内， 幵启搅拌， 加入浓硫酸 1.0m 3， 再按氧化酸解步骤重复 4次， 使含锂 溶液中锂含量达到 18-25g/L。 锂液增浓的作用:由于碳酸锂微溶于水， 在沉淀碳 酸锂和碳酸锂洗涤过程中， 母液和洗液中含锂约 2g/L， 为了使一次收率增高， 沉 锂原液最好是采用本系统中的锂饱和液， 故锂液需增浓。
[0078] d.加碱除铁： 用氢氧化钠调节锂液 PH值到 7， 过滤、 洗涤。 滤饼无害处理， 滤 液和洗液合并为除铁锂液进入下一工序。 原理： 三价铁离子水解反应， 水解 PH 值为 2.5-13。 其反应式为： Fe +3 +3(OH) - =Fe(OH)
[0079] e.沉淀碳酸锂： 先在 8m 3 碳酸钠溶解桶内将 1.1吨碳酸钠加热溶解到 5m 3水中， 保持温度在 100°C。 然后将 5m 3含锂溶液在泵入 10m 3沉锂桶内， 加热到 100°C， 以每小吋 lm 3的速度加入热碳酸钠量的溶液 3m 3。 保温搅拌 1.0小吋。 用离心机过 滤、 洗涤。 滤液和洗液合并， 用于溶解碳酸钠； 滤饼经干燥后即为碳酸锂产品
[0080] 为了节省篇幅， 本发明的实施例不限于以上例举， 凡是本发明技术方案参数范 围内及参数范围外附近每个技术要素点， 以及本领域技术人员能依据本发明技 术方案进行推理、 扩展、 排列组合的技术特征都属本发明实施例例举的 范围。 工业实用性
[0081] 本发明经中试， 其相关检测、 收得率等指标如下表：
[]
[0082] 说明： 沉锂母液和碳酸锂洗液返回系统， 回收率为 92.35%总回收率为： 98.75%
Next Patent: ENERGY-SAVING SOLAR PANEL