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废磷酸铁锂正极粉全溶的几种路径

作者:数字储能网新闻中心 来源:稀土有色新材料与环保 发布时间:2023-12-21 浏览:

中国储能网讯:

1.盐酸-双氧水

  条件:HCl,20%,H2O2,60℃,时间:2h,固液比:S/L=1:5。

  反应式:

  2LiFePO4+ 6HCl + H2O2 = 2LiH2PO4 + 2FeCl3 + 2H2O

  回收率:Li:92.15%,Fe:91.73%

  缺点:

  酸浓度高,对设备要求高。

  后续制取磷酸铁锂耗碱量大。

  2.磷酸

  条件:H3PO4,6mol/L, 球磨活化2h,固液比:S/L=50g/L,反应时间:20min

  反应式: LiFePO4 + 2H3PO4 = LiH2PO4 + Fe(H2PO4)2

  回收率:Li:94.29%,Fe:97.67%,

  缺点:

  磷酸耗量大,成本高。

  液固比大,循环量大。

  3.硫酸

  条件:用氢氧化钠预处理,2 mol/L H2SO4 ,31 ℃ 反应时间:3h,固液比:S/L=1:12。

  反应式:

  2LiFePO4+3H2SO4=Li2SO4+2FePO4+2H3PO4

  Li2SO4+ 2NaOH = 2LiOH + Na2SO4

  2FePO4 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H3PO4

  Fe2(SO4)3+ Fe = 3FeSO4

图片

  回收率:Li:97%, Fe98%

  可能存在的问题:

  液固比大,循环量大

  4.磷酸+柠檬酸

  条件:除铝后的废粉,液固比调至5:1,0.6 mol/L H3PO4,0.15 mol/L柠檬酸,50 ℃, 反应时间:3h。

  反应式:

图片

  浸出率:Li :95.1%,Fe:95.3%,P:96.2%。

  5.Fe2(SO4)3 + 硫酸

  条件:反应温度20℃、反应时间20min、液固比5:1、硫酸铁添加量为原料的1.5倍,Li的浸出率为91.19%,P的浸出率仅为0.02%。磷酸铁再经硫酸浸取获得硫酸铁和磷酸。

  反应式:

  Fe2(SO4)3 + 2LiFePO4 = Li2SO4+2FePO4 + 2FeSO4

  2FePO4 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3+ 2H3PO4

  两种溶液除杂后混合,调整锂、铁、磷比例,加入还原剂和碱,可合成磷酸铁锂。

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