Dans les batteries au lithium fer phosphate retirées, les batteries qui n'ont pas la valeur d'une utilisation par étape et les batteries après utilisation par étape seront finalement démantelées et recyclées. La différence entre la batterie au lithium fer phosphate et la batterie en matériau ternaire est qu'elle ne contient pas de métaux lourds et que la récupération est principalement du Li, P et Fe. La valeur ajoutée du produit de valorisation est faible, il convient donc de développer une voie de valorisation à faible coût. Il existe deux principales méthodes de récupération : la méthode incendie et la méthode humide.
Processus de récupération après incendie
La méthode traditionnelle de récupération au feu consiste à incinérer les électrodes à haute température, brûlant ainsi le carbone et la matière organique présents dans les fragments d'électrodes. Les cendres restantes qui ne peuvent pas être brûlées sont finalement tamisées pour produire de fines matières poudreuses contenant des métaux et des oxydes métalliques. Le processus est simple, mais le processus de traitement est long et la récupération complète des métaux précieux est faible. La technologie améliorée de récupération au feu consiste à éliminer le liant organique par calcination, à séparer la poudre de phosphate de fer et de lithium de la feuille de feuille d'aluminium pour obtenir un matériau de phosphate de fer et de lithium, puis à ajouter des matières premières appropriées pour obtenir le rapport molaire requis de lithium, de fer et de phosphore, et synthétiser un nouveau phosphate de fer et de lithium par la méthode en phase solide à haute température. Selon le calcul des coûts, les déchets de batterie au lithium et au phosphate de fer peuvent être recyclés par la méthode améliorée de feu et de séchage, mais le nouveau phosphate de lithium et de fer préparé par ce processus de récupération contient de nombreuses impuretés et des performances instables.
Processus de récupération humide
La récupération humide se fait principalement par une solution acide et alcaline pour dissoudre les ions métalliques dans la batterie au lithium fer phosphate, en utilisant ensuite la précipitation, l'adsorption et d'autres moyens pour extraire les ions métalliques dissous sous forme d'oxydes, de sels et d'autres formes, la plupart du processus de réaction utilisant H2SO4, NaOH, H2O2 et autres réactifs. Le processus de récupération humide est simple, les exigences en matière d'équipement ne sont pas élevées, convient à la production industrielle à grande échelle, est le plus étudié par les chercheurs et constitue également la principale voie de traitement des batteries lithium-ion en Chine.
La récupération de la batterie au lithium fer phosphate est principalement une électrode positive. Lors de la récupération de l'électrode positive du phosphate de fer et de lithium par voie humide, le collecteur en feuille d'aluminium doit d'abord être séparé de la substance active de l'électrode positive. L'une des méthodes consiste à utiliser une solution de lessive pour dissoudre la collection de fluides, et la substance active ne réagit pas avec la lessive et peut être filtrée pour obtenir la substance active. La deuxième méthode consiste à utiliser un solvant organique pour dissoudre le liant PVDF, de sorte que le matériau de l'anode au phosphate de fer au lithium et la feuille d'aluminium soient séparés, la réutilisation de la feuille d'aluminium, les substances actives puissent être traitées ultérieurement, le solvant organique puisse être traité par distillation, pour réaliser son recyclage. Comparée aux deux méthodes, la deuxième méthode est plus sûre pour l’environnement. La récupération du phosphate de fer et de lithium dans l'électrode positive correspond à la formation de carbonate de lithium. Cette méthode de récupération est peu coûteuse et est adoptée par la plupart des entreprises de recyclage du phosphate de fer et de lithium, mais le composant principal du phosphate de fer et de lithium (95 %) n'a pas été recyclé, ce qui entraîne un gaspillage de ressources.
La méthode idéale de récupération par voie humide consiste à convertir les déchets de cathode de phosphate ferreux de lithium en sel de lithium et en phosphate de fer pour réaliser la récupération de Li, Fe et P. Si le phosphate ferreux de lithium veut devenir du sel de lithium et du phosphate de fer, il est nécessaire d'oxyder les métaux ferreux. au fer trivalent et utiliser la lixiviation acide ou alcaline pour lixivier le lithium. Certains chercheurs ont séparé les feuilles d'aluminium et le phosphate de fer et de lithium par calcination par oxydation, puis ont obtenu le phosphate de fer brut par lixiviation et séparation à l'acide sulfurique. Le carbonate de sodium a été utilisé pour précipiter le carbonate de lithium lors de l'élimination de la solution. Cristallisation par évaporation du filtrat pour obtenir des produits de sulfate de sodium anhydre vendus comme sous-produits ; Le phosphate de fer brut est ensuite raffiné pour obtenir du phosphate de fer de qualité batterie, qui peut être utilisé dans la préparation de matériaux de phosphate de fer et de lithium. La technologie est relativement mature après des années de recherche.
