Desmuntatge i recuperació de la bateria de liti ferro fosfat

La bateria de fosfat de ferro de liti retirada que no té el valor d'utilització en cascada i les bateries després de la utilització en cascada finalment entraran en l'etapa de desmuntatge i recuperació. La diferència entre la bateria de fosfat de ferro de liti i la bateria de material ternari és que no conté metalls pesants i la recuperació és principalment Li, P i Fe. El valor afegit dels productes recuperats és baix, per la qual cosa cal desenvolupar una via de recuperació de baix cost. Hi ha principalment dos mètodes de reciclatge: el mètode del foc i el mètode humit.
Procés de recuperació del foc
El mètode tradicional de recuperació d'incendis implica generalment la incineració a alta temperatura de peces d'elèctrode, que crema el carboni i la matèria orgànica dels fragments d'elèctrode. Les cendres restants que no es poden cremar es criden finalment per obtenir materials en pols fines que contenen metalls i òxids metàl·lics. El procés d'aquest mètode és senzill, però el procés de tractament és llarg i la taxa de recuperació integral de metalls valuosos és baixa. La tecnologia de recuperació pirometal·lúrgica millorada consisteix a eliminar els aglutinants orgànics mitjançant la calcinació, separant la pols de fosfat de ferro de liti de la paper d'alumini per obtenir material de fosfat de ferro de liti. A continuació, s'afegeix una quantitat adequada de matèria primera per obtenir la proporció molar necessària de liti, ferro i fòsfor, i es sintetitza un nou fosfat de ferro de liti mitjançant el mètode d'estat sòlid a alta temperatura. Segons l'estimació de costos, el reciclatge sec pirometal·lúrgic millorat de les bateries de fosfat de ferro de liti residual pot aconseguir rendibilitat, però el fosfat de ferro de liti recentment preparat que utilitza aquest procés de reciclatge té moltes impureses i un rendiment inestable.
Procés de recuperació humit
La recuperació humida consisteix principalment a dissoldre els ions metàl·lics de la bateria de fosfat de ferro de liti mitjançant solucions àcides i àlcalis, i extreure més els ions metàl·lics dissolts en forma d'òxids, sals, etc. mitjançant precipitació, adsorció, etc. El procés de reacció utilitza principalment H2SO4. , NaOH, H2O2 i altres reactius. El procés de recuperació humida és senzill, amb requisits d'equip baixos i és adequat per a la producció a escala industrial. És la més estudiada pels estudiosos i també la principal ruta de tractament de residus de bateries d'ions de liti a la Xina.
La recuperació humida de la bateria de fosfat de ferro de liti depèn principalment de la recuperació de l'elèctrode positiu. Quan s'utilitza un procés humit per recuperar el càtode de fosfat de ferro de liti, el primer pas és separar el col·lector de paper d'alumini de la substància activa del càtode. Un mètode és utilitzar una solució alcalina per dissoldre i recollir el fluid, mentre que la substància activa no reacciona amb la solució alcalina i es pot obtenir per filtració. El segon mètode és dissoldre l'aglutinant PVDF amb un dissolvent orgànic per separar el material càtode de fosfat de ferro de liti del paper d'alumini. El paper d'alumini es reutilitza i la substància activa es pot tractar més. El dissolvent orgànic es pot destil·lar per aconseguir el seu reciclatge. En comparació amb els dos mètodes, el segon mètode és més respectuós amb el medi ambient i segur. Una manera de recuperar el fosfat de ferro de liti de l'elèctrode positiu és generar carbonat de liti. Aquest mètode de reciclatge té un cost més baix i és adoptat per la majoria de les empreses de reciclatge de fosfat de ferro de liti, però el component principal del fosfat de ferro de liti, el fosfat de ferro (amb un contingut del 95 per cent), no es recicla, donant lloc a residus de recursos.
El mètode ideal de recuperació humida és convertir els materials càtods de fosfat fèrric de liti de rebuig en sals de liti i fosfat de ferro, aconseguint la recuperació completa dels elements de Li, Fe i P. Per convertir el fosfat de ferro de liti en sals de liti i fosfat de ferro, l'òxid fèrric ha de ser s'oxida a ferro trivalent, i el liti és lixiviat per lixiviació àcida o alcalina. Alguns estudiosos utilitzen la calcinació per oxidació per separar les làmines d'alumini i el fosfat de ferro de liti, que després es lixivien i se separen amb àcid sulfúric per obtenir fosfat de ferro cru. A continuació, la solució es precipita en carbonat de liti utilitzant carbonat de sodi per a l'eliminació d'impureses; El filtrat s'evapora i es cristal·litza per obtenir un producte de sulfat de sodi anhidre, que es ven com a subproducte; El fosfat de ferro cru es perfecciona encara més per obtenir fosfat de ferro de qualitat de bateria, que es pot utilitzar per a la preparació de materials de fosfat de ferro de liti. Aquest procés fa molts anys que es fa