磷酸铁锂废旧电池湿法工艺回收利用

1、磷酸铁锂废旧电池湿法工艺回收利用1范围本标准规左了废旧电池中磷、铁、锂元素回收方法的术语和定义，磷酸铁锂电池的鉴别方法，原辅料和设备，湿法回收工艺控制条件及要求，环境保护及安全要求。本标准适用于湿法回收磷酸铁锂废旧电池中的铁、磷和锂元素的回收利用过程。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修订单）适用于本文件。GB/T2900.41-2008电工术语 原电池和蓄电池GB 5085.7危险废物鉴别标准通则GB/T 6678-2003化工样品采样总则GB 8978污水综合排放标准GB 9078

2、工业窑炉大气污染物排放标准GB/T 11064碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法GB/T 11075-2013工业碳酸锂GB 12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB 13271锅炉大气污染物排放标准GB 16297大气污染物综合排放标准GB 18597危险废物贮存污染控制标准GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB/T 26493-2011电池废料贮运规范HG/T4701-2014电池用磷酸铁HG/T5019-2016废电池中钻回收方法HJ 2025-2012危险废物收集、贮存、运输技术规范SBfT 10901-2012废电池分类YSAT 582-2013电池级

3、碳酸锂YSfT 744-2010电池级无水氯化锂3术语和定义下列术语和左义适用于本文件。1湿法回收 wet recycl ing以再利用为目的，对废旧电池进行分类、破碎、分选、浸出、除杂、提纯等回收处理的方法。3.2废旧电池 waste batter ies失去使用价值或被废弃的电池成品和半成品，包括在电池生产、运输、贮存、使用过程中产生的不合格产品、报废产品、过期产品，以及电池在生产过程中产生的不合格电芯、报废电芯。4信息管理和贮存运输废旧电池及其生产过程中废弃物根据形态不同，按 GB/T26493-2011的规左进行分类包装、运输、 贮 存。废旧电池报废处理前向回收服务网点上报时间、电池数

4、量、类型和回收企业等信息。注：具体操作办法可参考新能源汽牟动力蓄电池回收利用管理暂行办法扎5原辅料和设备原辅料原辅料主要包括硫酸、盐酸、硝酸、双氧水、氨水、氢氧化钠、碳酸钠等。2主要设备主要设备包括热解炉、破碎机、分选机、搅拌机、电池放电设备、压滤机、反应装宜、贮存装置、废气处理装宜、废水处理装宜、废渣收集装置等。6湿法回收工艺控制条件及要求工艺过程简述经鉴别为含铁元素、锂元素的废旧磷酸铁锂电池需要先放电处理、自然干燥，然后进行热处理，去铝程中 生产的除隔膜、电解液、粘结剂等，再通过多级破碎分选铜、铝，对于钢壳电池或软包电池再分选出不锈钢或 塑膜、隔膜等，剩余的正负极材料经浸出、沉淀除杂、萃取

5、提纯得到碳酸锂、磷酸锂、氯化锂等，过 产生的铁磷渣、碳渣作为副产品回收。回收得到的碳酸锂、磷酸锂、氯化锂和氢氧化锂用于锂电池 原料，副产品铁磷渣可以再次合成磷酸铁产品，或者回收得到氢氧化铁和磷酸原料。2工艺流程湿法回收工艺流程见图1废旧电池I毕II铝I隔膜包装材料正,负极粉料沉淀荆一一次沉淀浓缩蒸发水洗漆水酸一浸出碳湾回收港油饱和碳酸钠溶液图1湿法回收工艺流程6. 3控制条件及要求6. 3.1鉴别方法a外观检测法电池回收企业可根据电池的电子信息、标签、壳体材料、形状、重量、成分等鉴别电池的种类，判断是否为磷酸铁锂电池。b元素滴立检测法标签残缺或从外形无法确认其种类、成分的废旧电池，宜根据以下方

6、法鉴别：取废旧电池的正极片， 加盐酸溶液后呈注黄色或绿色，再滴加双氧水后，呈红色，则含有铁元素，判断为磷酸铁锂废旧电池。 放电回收鉴别后的废旧电池，按照标准 SBAT 10901的要求进行分类。对于鉴别后确定是磷酸铁锂电池的, 电压V1.5 V后按照本标准制左的方法进行回收。鉴别后不符合的，则做好分类贮存工作，采用英他 回收工艺。6. 3. 3热处理控制条件及要求热处理温度：400 C? 600 C:热处理时间：0.5 h? 2h:通过热处理除去废旧电池中的隔膜、电解液、粘结剂等，去除率不低于99%o计算方法见附录6. 3. 4破碎、分选要求注意安全防护，破碎时宜在氮气氛用中进行：破碎、分选后

7、电极材料粉粒度小于1 mm；破碎、分选获得铜、铝元素的回收率均不低于95%。计算方法见附录A的A.2。6. 3. 5浸出控制条件及要求浸出溶剂为无机酸（硫酸、盐酸等）和助剂（双氧水等）的混合溶液，其浓度如下：a）无机酸（以 H 讣）浓度：0.5 mol/L3 mol/L :b）助齐 ij （以 H2O2 计）浓度：1 mol/L? 10 mol/L:浸出时间：2h? 8h;浸出温度：60 C? 100 C;固液比：（1:2） ? （1:10）;搅拌速率：50 r/min? 200r/min ：铁、锂元素的浸出率均不低于 95%。具体计算方法见A.3。滴6. 3.2放电相应电池A的A6. 3.6

8、除杂控制条件及要求1） 一次沉淀pH: 1? 55.0:除杂温度：60 C? 95 C:除杂时间：0.5 h? 5h;在沉淀工艺中，铁、磷等沉淀率大于95%以上，具体计算方法见 A.3。2）二次沉淀pH : 3.0? &0 :除杂温度：60 C? 95 C:除杂时间：0.5 h? 5h;在沉淀工艺中，铁、银、镭、铜、铝等沉淀率大于99%以上。6.4回收产品要求与处置电池拆解分选后得到的铜粉、铝粉交由冶炼企业回收，铝塑膜、钢壳等包装材料冲洗后交由金属废品回收企业。正负极粉料浸出后，得到的碳渣主要是石墨，交由对应的石墨回收企业处理。铁磷渣的处宜工作，方法宜包括但不限于废渣做成建筑填料和生态传、再次

9、制备磷酸铁回用（产品应符合HG门4701-2014）、做成氢氧化铁和磷酸等化学原料。利用湿法回收碳酸锂，金属锂的回收率不低于80%,碳酸锂纯度达到电池级标准，即：质量分数鼻99.5%,参照YSAT 582-2013 :或工业级碳酸锂，即：质量分数 99%,参照GB/T 11075-2013o此夕卜， 还可 以做成氮化锂、磷酸锂和氢氧化锂等化工产品，参照 YS/T 744-2010O锂元素回收率具体计算方法 见A.4。6.4.5回收得到的产品，包装上需标有“电池回收材料”等字样。7环境保护和安全要求从业的回收人员在进行生产前，需进行岗前培训并通过上岗考核，获得相应的上岗证明。企业在回收利用过程中

10、产生的废水经处理后，离子排放浓度应符合GB 8978的要求。回收利用过程中产生的固体废物按GB 5085.7的规左进行鉴别，并符合下列规左：a）经鉴别属于危险废物，按 GB 18597和HJ 2025的要求进行收集、贮存、运输，并交由有资质单位进行处理；b）经鉴别属于一般固体废物，按GB 18599的要求执行。回收利用过程中产生的废气和粉尘经处理后符合GB9078、GB 13271和GB 16297的要求。回收处理企业厂界噪声符合 GB 12348的要求。回收处理作业区在配备通风管道、排气、吸尘和贮存装置的厂房内进行。处理设备和容器具有安全防护措施，并对于大型压力容器等设备做好泄期检查。附录A

11、（规范性附录）计算方法A. 1热处理隔膜、电解液、粘结剂等去除率计算热处理隔膜、电解液、粘结剂等去除率以讣，按公式计算：（A）式中：一热处理后废旧电池经 400 C? 600 X?灼烧后的质量的数值，单位为克（g）;一热处理后废旧电池未经灼烧的质量，单位为克 （g）;A.2铜、铁、铝元素回收率的计算铜、铁、铝元素回收率以计算，按公式计算：（A.2）式中：1吨废旧电池经破碎、分选，回收的金属元素i的质呈：的数值，单位为克（g）:1吨废旧电池中金属元素i额质量的数值，单位为克（g）:A铁、磷、锂元素浸出率的计算铁、磷、锂元素浸出率以计，按公式计算：（A.3）式中：1吨分选后废电极材料经酸溶浸出液中

12、金属元素j的浓度的数值，单位为克每升（g/L）:1吨分选后废电极材料经酸溶浸出液的体积的数值，单位为升（L）；1吨分选后废电极材料中金属元素 j的质量的数值，单位为克 （g）:注：j代表铁、磷、锂元素。A.4铁、磷、锂元素回收率的计算铁、磷、锂元素回收率以计，按公式计算:(A4)式中：1吨分选后废电极材料经除杂、提纯处理后溶液中金属元素j的浓度的数值，单位为克每升(g/L):1吨分选后废电极材料经除杂、提纯处理后得到的纯化液的体积的数值，单位为升(L):一1吨分选后废电极材料中金属元素j的质量的数值，单位为克(g);注：j代表铁、磷、锂元素。附录B(资料性附录)废旧电池、废电极材料中金属元素含量按下表