姚送送,吴国庆,王 浩,朱建楠

[1.界首市南都华宇电源有限公司,安徽阜阳 236500; 2.南都电源（安徽）新能源科技有限公司,安徽阜阳 236500; 3.安徽南都华铂新材料科技有限公司,安徽阜阳 236500]

随着我国新能源行业的蓬勃发展,作为核心环节的动力电池产量日益攀升[1-2]。磷酸铁锂正极锂离子电池具有循环寿命长、成本低等优点,广泛用于新能源汽车、电动自行车、储能电站等领域[3]。与此同时,电池的报废量也逐年递增,据统计,到2025年,动力电池的退役量将达131万吨[4],动力电池的回收迫在眉睫。动力电池的回收不仅可以回收有价金属,还可以减少电池的不正确处理对环境造成的危害。

目前回收磷酸铁锂动力电池的方法主要有湿法冶金工艺[5-6]、高温再生技术[7-8]以及生物浸出技术[9]等,其中,高温固相再生技术能耗高、难以除杂,不利于大规模生产;生物浸出技术对生物菌的培育时间较长,菌群容易失活,效率低;湿法冶金技术应用较广,工艺较成熟,湿法浸出可以采用硫酸（H2SO4）、盐酸、硝酸和磷酸等。本文作者采用低浓度H2SO4和高浓度硫酸两步法,选择性浸出磷酸铁锂（LiFePO4）正负极混合电池粉中的锂,再通过净化工序除去硫酸锂溶液中的杂质元素。

1 实验

1.1 实验试剂和仪器

实验所用磷酸铁锂正负极混合电池粉为安徽某公司购买的废料,其中,锂、铁、磷、铜、铝和碳的质量分数分别为3.8%、30.1%、17.9%、1.0%、0.9%和12.0%。实验试剂如表1所示,实验仪器如表2所示。

表1 实验试剂Table 1 Experimental reagents

表2 实验仪器Table 2 Experimental instruments

1.2 实验原理

磷酸铁锂在硫酸和双氧水的作用下生成易溶于水的硫酸锂和难溶于水的磷酸铁[见式（1）],在反应过程中需控制好反应条件,减少铁和磷的溶出。……