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4850磷酸铁锂电池的回收特点

4850磷酸铁锂电池的回收特点:

增长迅速,报废量大

自电动车行业发展以来,中国是全球磷酸铁锂最大的消费市场。
2014年,75%的磷酸铁锂正极材料销售到中国,磷酸铁锂电池的理论寿命为7~8年( 以7年计算) ,可预计到2021年将有约9400t的磷酸铁锂报废,如此庞大的废弃量如若不加以处理,带来的不仅仅是环境污染,更是能源浪费以及经济损失。

危害显著

磷酸铁锂电池中含有的LiPF6、有机碳酸酯、铜等化学物质均在国家危险废物名录中。LiPF6有强烈的腐蚀性,遇水易分解产生HF;有机溶剂及其分解和水解产物会对大气、水、土壤造成严重的污染,并对生态系统产生危害;铜等重金属在环境中累积,最终通过生物链危害人类自身;磷元素一旦进入湖泊等水体,极易造成水体富营养化。由此可见,如若对废弃的磷酸铁锂电池不加以回收利用,对环境及人类健康都是极大危害。

回收技术不成熟

现有的资料表明,废旧磷酸铁锂电池的回收处理分为两种: 一种是回收金属,另一种是再生磷酸铁锂正极材料。 
(1)湿法回收锂和铁
此类工艺以回收锂为主,因磷酸铁锂不含有贵金属,故对钴酸锂的回收工艺进行改造。首先将磷酸铁锂电池拆解得到正极材料,粉碎筛分得到粉料; 之后将碱溶液加入到粉料中,溶解铝及铝的氧化物,过滤得到含锂、铁等的滤渣; 将滤渣用硫酸与双氧水( 还原剂) 的混合溶液浸出,得到浸出液; 加碱沉淀氢氧化铁,过滤得到滤液; 灼烧氢氧化铁,可得氧化铁; 最后调节浸出液的p H值(5.0 ~8.0),过滤浸出液得滤液,加固体碳酸钠浓缩结晶得碳酸锂。
(2)再生磷酸铁锂
单一回收某种元素使得不含有贵重金属的磷酸铁锂回收产生的经济效益比较低。因此,主要是固相法再生磷酸铁锂处理废旧磷酸铁锂电池,此工艺具有很高的回收效益,且资源的综合利用率高。
首先将磷酸铁锂电池拆解得到正极材料,粉碎筛分得粉料; 之后热处理去除残留的石墨和粘结剂,再将碱溶液加入到粉料中,溶解铝及铝的氧化物; 过滤得含锂、铁等的滤渣,分析滤渣中铁、锂、磷的摩尔比,添加铁源、锂源和磷源,将铁、锂、磷的摩尔比调整为1∶1∶1;加入碳源,球磨后在惰性气氛中煅烧得到新的磷酸铁锂正极材料。

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