臭氧從磷酸鐵鋰粉末中高選擇性綠色回收鋰離子
摘要:由于磷酸鐵鋰正極材料不含鋰以外的高價(jià)值金屬,因此在廢舊磷酸鐵鋰正極材料的回收利用中,需要在回收效率和經(jīng)濟(jì)效益之間取得平衡。在這里,我們描述了一種選擇性回收工藝,可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的回收和可接受的鋰浸出率。通過(guò)調(diào)節(jié)酸濃度和氧化劑的用量,可以實(shí)現(xiàn)鋰離子的選擇性回收。鐵以磷酸鐵的形式保留在浸出渣中,易于回收利用。全面探討了酸濃度、酸用量、氧化劑用量、反應(yīng)溫度等因素對(duì)鋰、鐵浸出的影響,明確了選擇性浸出的機(jī)理。這種工藝大大降低了加工設(shè)備和化學(xué)品的成本。這增加了該工藝的潛在工業(yè)用途,并使未來(lái)廢舊磷酸鐵鋰正極材料的綠色高效回收成為可能。
2.1材料
主要元素含量(38.05wt%Fe和4.66wt%Li)的LFP粉末購(gòu)自有限公司華為瑞科化工有限公司。HCl(36-38重量%)、NaOH和Na2CO3購(gòu)自北京化工廠(中國(guó)北京)。使用有限公司通林科技有限公司提供的3S-T10臭氧發(fā)生器(中國(guó)北京)從純氧中生產(chǎn)所需濃度的臭氧。
2.2鋰的選擇性浸出
將粉末和HCl(共8g)放入250mL三頸燒瓶中,并向溶液中加入臭氧。
以氧氣為氣源,通過(guò)調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器的功率來(lái)調(diào)節(jié)輸出臭氧濃度,并由臭氧濃度分析儀(3S-J5000)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。臭氧通過(guò)鈦合金曝氣頭(孔徑1-2μm)與浸出液充分接觸,反應(yīng)過(guò)程中的溫度由循環(huán)水機(jī)(SHBIII)控制。反應(yīng)在20°C下進(jìn)行60分鐘。
該實(shí)驗(yàn)使用臭氧設(shè)備型號(hào)為:3S-T10臭氧發(fā)生器與3S-J5000臭氧檢測(cè)儀。
摘自:Highly selective and green recovery of lithium ions from lithium iron phosphate powders with ozone
Research Article
Published: 05 March 2023
Volume 17, pages 749–758, (2023)