本发明涉及电池材料回收，尤其涉及一种废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法。
背景技术：
1、根据动力电池联盟和弗若斯特沙利文预测，新能源车动力电池的平均寿命大约为6年左右。判断在2017年前后首批大规模应用的新能源车动力电池将在23-24年迎来第一波退役潮，再次提升市场锂电回收产业的关注度。按退役电池量推算，测算可供回收废旧动力电池市场空间在2030年达1485亿元，2022-2030年间cagr达24％，行业随动力电池退役加速进入高增期。退役电池的回收利用也将迎来高潮。磷酸铁锂电池具有经济环保、性能安全、循环寿命长等特点，广泛用于动力电池中，然而伴随着退役数量的逐年攀升，回收磷酸铁锂电池的需求也极为迫切。
2、磷酸铁锂正极片由磷酸铁锂、乙炔黑、粘结剂和导电剂等材料制成，均匀地覆盖于铝箔表面。在进行磷酸铁锂回收时，磷酸铁锂正极粉常常夹带铝粉，而在湿法回收过程中铝杂质会不可避免地会随其他组分进入酸浸液，导致回收产品中铝等杂质含量超标，并且现有湿法回收主要以li3po4、li2co3、fepo4等低附加值的形式循环利用，使得经济效益方面也成为制约废旧磷酸铁锂正极材料回收的瓶颈。
技术实现思路
1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，本发明所述回收方法工艺较短，不会引入其他杂质，并且回收的磷酸铁锂纯度高，杂质铝含量低。
2、本发明提出了一种废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，包括如下步骤：
3、s1、将废旧磷酸铁锂正极片粉碎，用酸液a进行浸出处理，固液分离，得到液体1；
4、s2、向液体1中加入沉淀剂，进行沉淀反应，固液分离，得到液体2；
5、s3、向液体2中加入絮凝剂，进行絮凝沉淀，固液分离，得到液体3；
6、s4、调节液体3中li、fe、po43-的摩尔比，加入抗氧剂，调节ph＝6-6.5，进行水热反应，得到磷酸铁锂。
7、优选地，在s1中，酸液a为硫酸水溶液。
8、优选地，硫酸水溶液的质量分数为10-12wt％。
9、优选地，废旧磷酸铁锂正极片与酸液a的重量比为1:8-9。
10、优选地，在s1中，浸出温度为15-20℃，浸出时间为70-90min。
11、本发明通过选择合适浓度的硫酸水溶液，并且筛选合适的浸出温度和浸出时间，可以使得废旧磷酸铁锂正极粉末中的磷酸铁锂被充分浸出，并且可以抑制铝等杂质的浸出，从源头降低铝等杂质的含量，固液分离后铝粉大部分留在了废渣中；
12、并且选择合适浓度的硫酸水溶液，可以使得浸出所得的液体1保持适宜的ph值(ph值在1.5左右)，可以为s2步的沉淀反应，提供适宜的环境，促进s2步中铝的去除。
13、优选地，在s2中，沉淀剂为氟化锂。
14、优选地，在s2中，沉淀剂与液体1中的al3+的摩尔比为11-13:1。
15、优选地，在s2中，于室温进行沉淀反应60-90min。
16、选用氟化锂与铝在适宜条件下反应，可以提高铝的去除率，经过s2步的处理，液体2中的铝基本完全去除；并且氟化锂不会引入其他杂质，锂元素可以参与s4步的水热反应，提高磷酸铁锂的纯度和收率。
17、优选地，在s3中，絮凝剂为氢氧化钙和聚丙烯酰胺的混合物。
18、优选地，氢氧化钙和聚丙烯酰胺的重量比为1:1-2。
19、优选地，液体2中f与氢氧化钙的摩尔比为2:0.9-1。
20、优选地，在s3中，于30-40℃絮凝沉淀60-90min。
21、选用氢氧化钙可以与s2步中引入的f元素反应生成氟化钙沉淀，并且与聚丙烯酰胺配合可实现快速絮凝，除去f元素；并且还能去除其他不容性物质形成的胶体、悬浮颗粒等，进一步提高液体3的洁净度。
22、优选地，在s4中，抗氧剂为抗坏血酸、葡萄糖中的至少一种。
23、优选地，在s4中，li、fe、po43-的摩尔比为1-1.2:1:1。
24、优选地，在s4中，抗氧化剂和fe的摩尔比为0.03-0.04:1。
25、优选地，在s4中，水热反应的温度为140-160℃，时间为7-9h。
26、通过调节液体3中的li、fe、po43-的摩尔比，并加入抗氧剂，调节适宜的ph，可以使得水热反应充分进行，提高磷酸铁锂的收率和纯度，所得磷酸铁锂可以直接用于锂离子电池中。
27、上述s4中，可以通过加入锂源、铁源、磷源，实现对li、fe、po43-的摩尔比的调节，锂源可以为氢氧化锂等，铁源可以为硫酸亚铁等，磷源可以为磷酸二氢铵等。
28、上述s4中，可以使用氢氧化锂、磷酸二氢铵、硫酸等调节ph。
29、上述水可以为去离子水、纯水、反渗透水等。
30、有益效果：
31、本发明通过各步骤之间的相互配合，可以使得废旧磷酸铁锂正极粉末中的磷酸铁锂被充分浸出，并且可以抑制铝等杂质的浸出，从源头降低铝等杂质的含量；并且可以使得s1浸出所得的液体1保持适宜的ph值，可以为s2步的沉淀反应，提供适宜的环境，促进s2步中铝的去除；选用氟化锂与铝在适宜条件下反应，可以使得铝基本完全去除；并且氟化锂不会引入其他杂质，锂元素可以参与s4步的水热反应，提高磷酸铁锂的纯度和收率；选用氢氧化钙可以与s2步中引入的f元素反应生成氟化钙沉淀，并且与聚丙烯酰胺配合可实现快速絮凝，除去f元素；并且还能去除其他不容性物质，进一步提高液体3的洁净度；最后调节液体3中的li、fe、po43-的摩尔比，并加入抗氧剂，调节适宜的ph，可以使得水热反应充分进行，提高磷酸铁锂的收率和纯度，所得磷酸铁锂可以直接用于锂离子电池中。
32、本发明所述方法，步骤少，工艺简单，没有引入其他杂质，所得磷酸铁锂的纯度高，适合工业化生产。
1.一种废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s1中，酸液a为硫酸水溶液；优选地，硫酸水溶液的质量分数为10-12wt％。
3.根据权利要求1或2所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，废旧磷酸铁锂正极片与酸液a的重量比为1:8-9；优选地，在s1中，浸出温度为15-20℃，浸出时间为70-90min。
4.根据权利要求1-3任一项所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s2中，沉淀剂为氟化锂；优选地，在s2中，沉淀剂与液体1中的al3+的摩尔比为11-13:1；优选地，在s2中，于室温进行沉淀反应60-90min。
5.根据权利要求1-4任一项所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s3中，絮凝剂为氢氧化钙和聚丙烯酰胺的混合物；优选地，氢氧化钙和聚丙烯酰胺的重量比为1:1-2；优选地，液体2中f与氢氧化钙的摩尔比为2:0.9-1。
6.根据权利要求1-5任一项所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s3中，于30-40℃絮凝沉淀60-90min。
7.根据权利要求1-6任一项所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s4中，抗氧剂为抗坏血酸、葡萄糖中的至少一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s4中，li、fe、po43-的摩尔比为1-1.2:1:1。
9.根据权利要求1-8任一项所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s4中，抗氧化剂和fe的摩尔比为0.03-0.04:1。
10.根据权利要求1-9任一项所述废旧磷酸铁锂正极材料回收高纯度磷酸铁锂的方法，其特征在于，在s4中，水热反应的温度为140-160℃，时间为7-9h。
