Bij de oude lithium-ijzerfosfaatbatterijen zullen de batterijen die niet de waarde van stapsgewijs gebruik hebben en de batterijen na stapgebruik uiteindelijk worden ontmanteld en gerecycled. Het verschil tussen de lithium-ijzerfosfaatbatterij en de batterij van ternair materiaal is dat deze geen zware metalen bevat en dat de terugwinning voornamelijk Li, P en Fe is. De toegevoegde waarde van het terugwinningsproduct is laag, dus er moet een goedkope terugwinningsroute worden ontwikkeld. Er zijn twee hoofdmethoden voor herstel: de brandmethode en de natte methode.
Brandherstelproces
De traditionele methode voor brandherstel is het verbranden van de elektroden bij hoge temperatuur, waarbij de koolstof en het organische materiaal in de elektrodefragmenten worden verbrand. De resterende as die niet kan worden verbrand, wordt uiteindelijk gezeefd om fijne poederachtige materialen te produceren die metalen en metaaloxiden bevatten. Het proces is eenvoudig, maar het behandelingsproces duurt lang en de uitgebreide terugwinning van waardevolle metalen is laag. De verbeterde brandhersteltechnologie bestaat uit het verwijderen van organisch bindmiddel door calcineren, het scheiden van lithiumijzerfosfaatpoeder van aluminiumfolie om lithiumijzerfosfaatmateriaal te verkrijgen, en het vervolgens toevoegen van geschikte grondstoffen om de vereiste molverhouding van lithium, ijzer en fosfor te verkrijgen, en synthetiseren van nieuw lithiumijzerfosfaat via een vaste-fasemethode op hoge temperatuur. Volgens de kostenberekening kan de afvallithiumijzerfosfaatbatterij worden gerecycled door de verbeterde vuur- en droge methode, maar het nieuwe lithiumijzerfosfaat dat door dit terugwinningsproces wordt bereid, heeft veel onzuiverheden en onstabiele prestaties.
Nat herstelproces
Natte terugwinning vindt voornamelijk plaats via een zure en alkalische oplossing om metaalionen in de lithium-ijzerfosfaatbatterij op te lossen, verder neerslag, adsorptie en andere manieren te gebruiken om de opgeloste metaalionen in de vorm van oxiden, zouten en andere vormen te extraheren, waarbij het grootste deel van het reactieproces wordt gebruikt H2SO4, NaOH, H2O2 en andere reagentia. Het natte herstelproces is eenvoudig, de eisen aan de apparatuur zijn niet hoog, geschikt voor industriële grootschalige productie, is het meest bestudeerd door wetenschappers en is ook de reguliere behandelingsroute voor lithium-ionbatterijen in China.
Het herstel van de lithium-ijzerfosfaatbatterij is voornamelijk een positieve elektrode. Wanneer de positieve elektrode van lithiumijzerfosfaat wordt teruggewonnen via een nat proces, moet de aluminiumfoliecollector eerst worden gescheiden van de actieve substantie van de positieve elektrode. Een van de methoden is om een loogoplossing te gebruiken om de vloeistofophoping op te lossen, en de actieve substantie reageert niet met de loog, maar kan worden gefilterd om de actieve substantie te verkrijgen. De tweede methode is om organisch oplosmiddel te gebruiken om het bindmiddel PVDF op te lossen, zodat lithiumijzerfosfaatanodemateriaal en aluminiumfolie worden gescheiden, hergebruik van aluminiumfolie, actieve stoffen kunnen daaropvolgende behandeling zijn, organisch oplosmiddel kan worden behandeld door destillatie om recycling te bereiken. Vergeleken met de twee methoden is de tweede methode milieuvriendelijker. Het terugwinnen van lithiumijzerfosfaat in de positieve elektrode is de vorming van lithiumcarbonaat. Deze terugwinningsmethode heeft lage kosten en wordt door de meeste recyclingbedrijven voor lithium-ijzerfosfaat toegepast, maar het hoofdbestanddeel van lithium-ijzerfosfaat-ijzerfosfaat (95%) is niet gerecycled, wat resulteert in een verspilling van hulpbronnen.
De ideale methode voor natte terugwinning is het omzetten van afvallithiumferrofosfaatkathodemateriaal in lithiumzout en ijzerfosfaat om de terugwinning van Li, Fe en P te realiseren. Als lithiumferrofosfaat lithiumzout en ijzerfosfaat wil worden, is het noodzakelijk om ferrofosfaat te oxideren. tot driewaardig ijzer, en gebruik zure uitloging of alkalische uitloging om lithium uit te logen. Sommige geleerden scheidden aluminiumplaten en lithiumijzerfosfaat door oxidatiecalcinatie, en verkregen vervolgens ruw ijzerfosfaat door uitloging en scheiding van zwavelzuur. Natriumcarbonaat werd gebruikt om lithiumcarbonaat neer te slaan bij het verwijderen van de oplossing. Verdampingskristallisatie van het filtraat om watervrije natriumsulfaatproducten te verkrijgen die als bijproducten worden verkocht; Het ruwe ijzerfosfaat wordt verder verfijnd om ijzerfosfaat van batterijkwaliteit te verkrijgen, dat kan worden gebruikt bij de bereiding van lithiumijzerfosfaatmaterialen. De technologie is na jaren van onderzoek relatief volwassen.
