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废旧磷酸铁锂再生能生产磷酸锂和铁红吗

发布时间:2025-12-04 10:09:12 人气:16 来源:废旧磷酸铁锂再生能生产磷酸锂和铁红吗

废旧磷酸铁锂再生能生产磷酸锂和铁红吗?可以。


一、当前已有成熟技术路线证明废旧磷酸铁锂再生能生产磷酸锂和铁红

1.从废旧磷酸铁锂正极中优先提锂,可沉淀得到电池级磷酸锂(Li₃PO₄),锂沉淀率≥92%,产品杂质<0.5%,可直接作为锂源回用于磷酸铁锂或磷酸锰铁锂的再制造。

2.提锂后的残渣经酸溶-氧化-水解,Fe³⁺可转化为Fe₂O₃(氧化铁红,俗称铁红),已有“铁红法”将其作为铁源与磷酸、锂盐、碳源混合,通过碳热还原合成新的磷酸铁锂,全流程已在宜昌邦普等企业实现产业化。


因此,废旧磷酸铁锂经过“优先提锂-沉淀磷酸锂”与“铁氧化-制备铁红”两步,即可同时得到磷酸锂和铁红两种产品,并分别用于电池材料再制造。


二、有哪些工艺可以从废旧磷酸铁锂中提取磷酸锂?

目前从废旧磷酸铁锂(LiFePO₄)中提取磷酸锂(Li₃PO₄)的主流工艺可分为“湿法选择性提锂-沉淀磷酸锂”和“火法-水浸-沉淀磷酸锂”两条路线,具体细分如下:


1.湿法“只提锂”路线

(1)HCl/H₂SO₄+H₂O₂体系

先加氧化剂把Fe²⁺→Fe³⁺,LiFePO₄晶格中的Li⁺进入溶液,Fe以FePO₄渣形式留在固相;含锂浸出液用NaOH调pH≈10–12,加入Na₃PO₄或(NH₄)₃PO₄,即可沉淀出电池级Li₃PO₄,Li沉淀率>92%。


(2)有机酸+廉价氧化剂体系

柠檬酸/草酸+O₂(或抗坏血酸)在80–120℃、0.5–1.5MPaO₂分压下选择性浸锂,Li浸出率97%以上;后续同样加磷酸盐沉淀Li₃PO₄,该法酸耗低、渣量小。


(3)焦磷酸(H₄P₂O₇)一步法

H₄P₂O₇既作浸出剂又提供PO₄³⁻,Fe²⁺氧化后与P₂O₇⁴⁻形成Fe₄(P₂O₇)₃沉淀,Li⁺留在溶液中,直接加碱调整pH得到Li₃PO₄,Li浸出率98%。

废旧磷酸铁锂再生能生产磷酸锂和铁红吗

2.火法-水浸路线

(1)硫酸盐焙烧-水浸:黑粉与(NH₄)₂SO₄/Na₂SO₄混合,600–700℃焙烧,Li转化为水溶性Li₂SO₄,水浸后溶液加入Na₃PO₄沉淀Li₃PO₄;Fe、P以FePO₄或Fe₂O₃形式留在渣中。

(2)氯化盐焙烧-水浸:用CaCl₂/NaCl作助剂,焙烧过程Li生成LiCl,水浸后溶液经除钙、调pH,再加磷酸盐沉淀Li₃PO₄。


3.碱性加压浸出(湿法变种)

NaOH-Ca(OH)₂协同,在250℃、2h条件下,Li浸出率97.9%,Fe、P浸出率<0.3%;浸出液经HBL121树脂除杂后,用磷酸中和沉淀得到高纯度Li₃PO₄,同时副产Ca₅(PO₄)₃(OH)和Fe₃O₄。


4.电化学选择性提取-沉淀

先用H₃PO₄+H₂O₂把Li浸成LiH₂PO₄溶液,再通过“锂提取电池”将Li⁺选择性吸附到储存电极,随后转移至“锂回收电池”放电,与PO₄³⁻结合原位生成Li₃PO₄沉淀,Li回收率>95%,产品纯度满足电池级要求。


综上,无论湿法、火法还是电化学法,核心都是“先把Li⁺送进溶液→除杂→加磷酸盐沉淀Li₃PO₄”,企业可根据原料杂质、设备条件和酸碱成本选择最适合的工艺路线。