鈦酸鋰廢料回收制備電池級(jí)碳酸鋰的工藝研究①

劉雯雯， 文小強(qiáng)， 郭春平， 周有池， 陳燕飛， 張 帆， 肖穎奕

（贛州有色冶金研究所，江西 贛州341000）

2010 年新能源汽車開始興起，直到2014 年電動(dòng)汽車行業(yè)迎來井噴式發(fā)展［1］。 鋰電池被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車行業(yè)［2-3］，目前電動(dòng)汽車用鋰電池的平均使用壽命只有3～5 年［4］，隨著新能源汽車產(chǎn)銷量猛增，動(dòng)力電池退役高峰亦隨之而來。 廢舊鋰電池電解液中含有的氟化物被人體吸收后可能致癌［5-6］。 廢舊鋰電池在高溫下分解可能引發(fā)爆炸，并且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大危害。 從環(huán)保角度出發(fā)，回收廢棄鋰離子電池中的貴重金屬，消除有害物質(zhì)十分有必要。 目前回收廢舊鋰離子電池的研究主要集中在磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元材料、鈷酸鋰等鋰離子電池正極材料，對(duì)回收鈦酸鋰電池的研究還鮮見報(bào)道［7-13］。 本文以鈦酸鋰廢料為原料，對(duì)有價(jià)金屬鋰和鈦分離回收，制備高附加值的碳酸鋰和二氧化鈦產(chǎn)品，工藝流程簡單，回收率高。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑

實(shí)驗(yàn)原料為購買的某公司回收的鈦酸鋰廢料。 其具體成分見表1。

表1 鈦酸鋰廢料成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

實(shí)驗(yàn)所用試劑包括硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、磷酸三鈉等，均為分析純?cè)噭?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法

實(shí)驗(yàn)儀器：LEAD-1 型蠕動(dòng)泵、HH-S 型水浴加熱鍋、JJ 型精密電動(dòng)攪拌器、DZ-1BCII 型真空干燥箱、ES-6KCC 型電子天平等。

實(shí)驗(yàn)方法：采用硫酸體系綜合回收鈦酸鋰廢料中的有價(jià)金屬鋰和鈦，鈦酸鋰廢料經(jīng)過預(yù)處理后采用稀硫酸進(jìn)行酸浸提鋰，浸出液經(jīng)除雜后得到凈化液，再用精制Na2CO3溶液沉Li2CO3，浸出渣通過固相燒結(jié)法制備TiO2，沉鋰尾液用精制的Na3PO4溶液收集剩余金屬鋰得到Li3PO4副產(chǎn)物。……