摘要
磷酸铁锂电池凭借轻便小巧、循环性好、使用寿命长以及无记忆效应等优势在各领域得到广泛应用，致使我们面临着锂资源的急剧减少和如何对报废的磷酸铁锂电池进行后续处理的问题。从环境保护、人体健康和资源综合利用角度分析，选择适合的方法对废旧磷酸铁锂电池进行资源化回收具有重要意义，既可以避免锂资源短缺阻碍经济的发展，又维持了锂电池行业的可持续发展。 废旧磷酸铁锂电池中锂含量远高于锂矿石、卤水等，目前磷酸铁锂电池回收最常使用的方法是湿法回收，然而湿法回收当前面临的最大困境是浸出剂消耗量大、工艺冗杂、对锂离子没有选择性等，本论文探究了酸性体系对正极材料选择性浸出锂离子工艺的研究。主要研究内容与结论如下: （1）研究柠檬酸-双氧水体系处理废旧磷酸铁锂电池正极材料:利用绿色温和的柠檬酸作浸出剂、双氧水作氧化剂处理废旧磷酸铁锂电池正极材料。结果表明:柠檬酸对废旧磷酸铁锂电池正极材料中锂具有选择性，在柠檬酸溶液pH为2.0,反应温度25℃,反应时间60min,双氧水浓度2vol/％,固液比40g/L的条件下，锂和铁的浸出率分别为98.62％和4.56％,在此条件下柠檬酸溶液对锂浸出有较高的选择性。 （2）研究硫酸体系处理高温煅烧后废旧磷酸铁锂电池正极材料:采用火法-湿法相结合的方法将硫酸作为浸出剂处理煅烧后的废旧磷酸铁锂电池正极材料。结果表明:在600℃煅烧4h时，Fe2+转化为Fe3+,原料由LiFePO4转化为Li3Fe2（PO4）3和Fe2O3,将此煅烧料作为浸出原料，在1.0mol//L的硫酸溶液，反应温度90℃，反应时间60min,固液比200g/L的条件下，锂和铁的浸出率分别为91.37％和4.50％,在未使用氧化剂的情况下高效的分离了锂和铁。 （3）研究盐酸-双氧水体系处理废旧磷酸铁锂电池正极材料:利用含有卤素的盐酸和双氧水体系处理废旧磷酸铁锂电池正极材料。结果表明:在1.0mol/L的盐酸溶液,反应温度30℃，反应时间60min,双氧水添加比例5vol/％,固液比50g/L的条件下，锂和铁的浸出率分别为99.07％和4.62％,在此条件下对锂浸出有较高的选择性。
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