Demontering och återvinning av litiumjärnfosfatbatteri

Det pensionerade litiumjärnfosfatbatteriet som inte har värdet av kaskadanvändning och batterierna efter kaskadanvändning kommer äntligen att gå in i stadiet av demontering och återställning. Skillnaden mellan litiumjärnfosfatbatteri och ternärt materialbatteri är att det inte innehåller tungmetaller, och återvinningen är huvudsakligen Li, P och Fe. Mervärdet av de återvunna produkterna är lågt, så en billig återvinningsväg måste utvecklas. Det finns i huvudsak två återvinningsmetoder: brandmetod och våtmetod.
Brandåterställningsprocess
Den traditionella brandåtervinningsmetoden innebär i allmänhet högtemperaturförbränning av elektrodbitar, vilket förbränner kolet och det organiska materialet i elektrodfragmenten. Den kvarvarande askan som inte kan brännas siktas slutligen för att få fina pulvermaterial som innehåller metaller och metalloxider. Processen för denna metod är enkel, men behandlingsprocessen är lång och den omfattande återvinningsgraden av värdefulla metaller är låg. Den förbättrade pyrometallurgiska återvinningstekniken innebär att organiska bindemedel avlägsnas genom kalcinering, separering av litiumjärnfosfatpulver från aluminiumfolie för att erhålla litiumjärnfosfatmaterial. Sedan tillsätts en lämplig mängd råmaterial för att erhålla det erforderliga molförhållandet av litium, järn och fosfor, och ett nytt litiumjärnfosfat syntetiseras genom en högtemperaturfast tillståndsmetod. Enligt kostnadsuppskattning kan den förbättrade pyrometallurgiska torråtervinningen av avfallna litiumjärnfosfatbatterier uppnå lönsamhet, men det nyberedda litiumjärnfosfatet som använder denna återvinningsprocess har många föroreningar och instabil prestanda.
Våt återhämtningsprocessen
Våtåtervinning är främst att lösa upp metalljonerna i litiumjärnfosfatbatteriet genom syra- och alkalilösningar, och ytterligare extrahera de lösta metalljonerna i form av oxider, salter etc. genom utfällning, adsorption etc. Reaktionsprocessen använder mestadels H2SO4 , NaOH, H2O2 och andra reagens. Våtåtervinningsprocessen är enkel, med låga utrustningskrav och lämpar sig för produktion i industriell skala. Det är den mest studerade av forskare och även den vanliga behandlingsvägen för förbrukade litiumjonbatterier i Kina.
Den våta återvinningen av litiumjärnfosfatbatteri beror huvudsakligen på återhämtningen av positiv elektrod. När man använder en våt process för att återvinna litiumjärnfosfatkatoden är det första steget att separera aluminiumfolieuppsamlaren från katodens aktiva substans. En metod är att använda alkalisk lösning för att lösa upp och samla upp vätskan, medan den aktiva substansen inte reagerar med den alkaliska lösningen och kan erhållas genom filtrering. Den andra metoden är att lösa bindemedlet PVDF med ett organiskt lösningsmedel för att separera litiumjärnfosfatkatodmaterialet från aluminiumfolien. Aluminiumfolien återanvänds och den aktiva substansen kan behandlas vidare. Det organiska lösningsmedlet kan destilleras för att uppnå dess återvinning. Jämfört med de två metoderna är den andra metoden mer miljövänlig och säker. Ett sätt att återvinna litiumjärnfosfat från den positiva elektroden är att generera litiumkarbonat. Denna återvinningsmetod har en lägre kostnad och används av de flesta företag för återvinning av litiumjärnfosfat, men huvudkomponenten i litiumjärnfosfat, järnfosfat (med en halt på 95 procent), återvinns inte, vilket resulterar i resursslöseri.
Den ideala våtåtervinningsmetoden är att omvandla avfallsmaterial av litiumjärnfosfatkatod till litiumsalter och järnfosfat, vilket uppnår fullständig återvinning av Li, Fe och P. För att omvandla litiumjärnfosfat till litiumsalter och järnfosfat måste järnoxid användas oxideras till trevärt järn, och litium urlakas genom syra- eller alkalilakning. Vissa forskare använder oxidationskalcinering för att separera aluminiumplåtar och litiumjärnfosfat, som sedan lakas och separeras med svavelsyra för att erhålla råjärnfosfat. Lösningen fälls sedan ut i litiumkarbonat med användning av natriumkarbonat för avlägsnande av föroreningar; Filtratet indunstas och kristalliseras för att erhålla vattenfri natriumsulfatprodukt, som säljs som en biprodukt; Råjärnfosfat raffineras ytterligare för att erhålla järnfosfat av batterikvalitet, som kan användas för framställning av litiumjärnfosfatmaterial. Denna process har pågått i många år