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磷酸鐵鋰電池的拆解回收

在已淘汰的磷酸鐵鋰電池中，沒有梯次利用價值的電池，以及梯次利用后的電池，將進入拆解回收階段。磷酸鐵鋰電池不同于三元材料電池，它不含重金屬，回收主要是Li，P， Fe，回收產品附加值低，需要發展低成本回收路線。回收方式以火法和濕法2種為主。

2021-06-04 09:00:00

磷酸鐵鋰電池的拆解回收
  在已淘汰的磷酸鐵鋰電池中，沒有梯次利用價值的電池，以及梯次利用后的電池，將進入拆解回收階段。磷酸鐵鋰電池不同于三元材料電池，它不含重金屬，回收主要是Li，P， Fe，回收產品附加值低，需要發展低成本回收路線。回收方式以火法和濕法2種為主。
  火法回收工藝
  常規的火法回收一般采用高溫焚燒電極片，燒除電極碎片中的碳和有機物，無法燒除的剩余灰分經篩選得到含金屬及金屬氧化物的細粉狀物質。該方法工藝簡單，但處理時間長，綜合回收率較低，值得推廣應用。改良的火法回收工藝是通過鍛燒去除有機物粘接劑，使磷酸鐵鋰粉末與鋁箔片分離，獲得磷酸鐵鋰材料，然后將適當原料加入得到所需的鋰，鐵，磷的摩爾比，通過高溫固相法合成新型磷酸鐵鋰。按照成本計算，磷酸鐵鋰廢電池經改進的火法干法回收，并能實現盈利，但按照該工藝生產的磷酸鐵鋰新雜質含量高，性能不穩定。
  濕法回收工藝
  濕法回收主要是通過酸堿溶液對磷酸鐵鋰電池中的金屬離子進行溶解，再用沉淀、吸附等方法，以氧化物、鹽等形式將溶解后的金屬離子提取出來，大多數反應采用H2SO4、 NaOH、H2O2等試劑。濕法回收工藝簡單、設備要求低，且適于工業化、規模化生產，是目前國內外廢舊鋰離子電池處理的主流路線。
  磷酸鐵鋰電池濕法回收以回收正極為主。用濕法工藝回收磷酸鐵鋰正極材料，首先要將正極活性物質與鋁箔集流體分離。其中的一種方法是用堿液中溶解集流體，而活性物質不與堿液反應，可以通過過濾得到活性物質。另外一種方法用有機溶劑溶解粘結劑，使磷酸鐵鋰正極材料和鋁箔分離，鋁箔再利用，然后再對活性物質進行后續處理，然后對有機溶劑進行蒸餾，達到回收目的。兩種方法相比，第二個方法更有利于環境安全。正極磷酸鐵鋰的回收一種是是生成碳酸鋰。這一回收方法成本較低，被大多數磷酸鐵鋰回收企業采用，但磷酸鐵鋰的主要成分磷酸鐵(95%含量)沒有回收，這造成了資源的浪費。

較為理想的濕法回收方式是將廢磷酸亞鐵鋰正極材料轉變成鋰鹽、磷酸鐵，實現了對 Li、 Fe、 P等全元素的回收。磷酸亞鐵鋰要轉化為鋰鹽和磷酸鐵，需要將亞鐵氧化成三價鐵，再用酸浸或堿浸浸出鋰。研究人員將鋁片與磷酸鐵鋰進行氧化鍛燒分離，然后通過硫酸浸出分離得到粗磷酸鐵，溶液除雜后用碳酸鈉沉淀成碳酸鋰，濾液蒸發結晶后得到無水硫酸鈉產品作為副產物進行銷售；再將粗磷酸鐵精制得到電池級磷酸鐵，可用于磷酸鐵鋰制備。經過多年研究該技術已較為成熟。

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