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
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:
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。