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《從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋁_鐵和鋰》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋁、鐵和鋰吳越，裴鋒，賈蕗路，田旭（江西省電力科學(xué)研究院，江西南昌330096）摘要：針對廢舊磷酸鐵鋰鋰離子電池回收工藝中電極材料的分離提取問題，根據(jù)集流體、活性物質(zhì)、粘結(jié)劑的物理化學(xué)性質(zhì)差異，通過高溫焙燒、堿溶解、酸浸出并結(jié)合攪拌篩分等分離手段，對磷酸鐵鋰正極材料中各成分進(jìn)行分離提取，從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋁、鐵和鋰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對正極極片進(jìn)行焙燒，堿溶解可預(yù)先分離約92%的鋁，其次用H2SO4+H2O2體系通過控制pH值可分離95%以上的鐵；余液在90℃以上用飽和熱碳酸鈉溶液沉積碳酸鋰，一
2、次沉積鋰率可達(dá)80%以上。關(guān)鍵詞：磷酸鐵鋰電池；回收；碳酸鋰中圖分類號：TM912.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1002-087X(2014)04-0629-03Recoveryofaluminum,ironandlithiumfromspentlithiumironphosphatebatteriesWUYue,PEIFeng,JIALu-lu,TIANXu(JiangxiProvincialElectricPowerResearchInstitute,NanchangJiangxi330096,China)Abstra
3、ct:Theseparationandrecoveryofvaluablemetalsfromspentlithiumironphosphatebatterieswereinvestigated.Basedondifferentphysicalandchemicalpropertiesamongthecurrentcollectors,activematerialsandbinder,high-temperaturecalcination,alkalidissolutionanddiluteacidleachingwit
4、hstirringscreening,wereusedtostudytheseparationofactivematerialsfromcurrentcollectors.Theresultsshowthatmorethan92%ofaluminumcanberemovedbyalkalidissolution,leachingefficiencyofmorethan95%ofironcouldbeachievedwhenH2SO4+H2O2solutionisused,andmorethan80%oflithiumin
5、theremainingsolutionisrecoveredaslithiumcarbonatebytheadditionofsaturatedsodiumcarbonatesolutionat90℃.Keywords:lithiumironphosphatebatteries;recycling;lithiumcarbonate鋰離子電池具有循環(huán)壽命長、比能量高、放電電壓平穩(wěn)、體積小、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)[1]，可以使用在便攜式設(shè)備、衛(wèi)星、儲(chǔ)備電源、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景[2]。2010年我國鋰離子電池的市場
6、規(guī)模達(dá)到了276.1億元，比2009年增長了37.9%。2013年鋰離子電池的全球出貨量會(huì)達(dá)到39.9億塊，而且在未來10年內(nèi)，鋰離子電池市場的增長勢頭依然強(qiáng)勁[3]。我國“863”新能源汽車重大專項(xiàng)的實(shí)施，可以預(yù)見我國電動(dòng)車的市場化和產(chǎn)業(yè)化將會(huì)很快到來。預(yù)計(jì)2015年我國電動(dòng)汽車市場規(guī)模將達(dá)到135萬輛，到2020年將達(dá)到800萬輛，2030年更是將達(dá)到9500萬輛[4]。近年，基于對可再生能源的開發(fā)，對儲(chǔ)能設(shè)備將會(huì)有巨大的需求。單就風(fēng)能一項(xiàng)而言，預(yù)計(jì)到2020年，我國的風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到200GW。根據(jù)國家電網(wǎng)相
7、關(guān)機(jī)構(gòu)的研究，儲(chǔ)能容量需配到風(fēng)電裝機(jī)容量的20%～30%[5]。磷酸鐵鋰具有安全、環(huán)保、穩(wěn)定性好、比容量高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池中重要的候選正極材料[6]。因此，磷酸鐵鋰電池的市場潛力是十分巨大的。可以預(yù)見，磷酸鐵鋰材料的產(chǎn)量和使用量將會(huì)大幅提升。所以，廢舊磷酸鐵鋰電池的回收也具有極大的意義，不僅有利于環(huán)境的保護(hù)，更有利于資源的回收利用。目前，鋰離子二次電池回收工藝分為：酸堿溶解浸出法[7]、化學(xué)沉淀和鹽析法[8]、離子交換法[9]、萃取法[10]以及電沉積法[11]。國內(nèi)外廢舊鋰電池回收研究大部分
8、是關(guān)于鈷酸鋰體系[12-14]等小型數(shù)碼產(chǎn)品鋰離子二次電池，而近年來磷酸鐵鋰電池發(fā)展迅速，磷酸鐵鋰電池回收提取工藝尚無相關(guān)報(bào)道。本文采用濕法冶金[15]回收廢舊磷酸鐵鋰鋰離子二次電池中的鋁、鐵和鋰，使用簡單有效的方法可使廢舊電池中的主要元素鐵、鋁和鋰回收，不產(chǎn)生二次污染，并可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。1實(shí)驗(yàn)1.1實(shí)驗(yàn)原料實(shí)
