废旧磷酸铁锂电池浸出渣中电池级磷酸铁的高效回收与制备技术研究

本文推荐：本研究创新性地采用HCl-H2O2协同浸出体系，从废旧LFP（锂铁磷酸盐）电池浸出渣中实现Fe、P元素近100%的高效提取，并通过一步选择性沉淀-高温煅烧工艺制备纯度达99.9%的电池级FePO4。该技术突破传统工艺需外添铁磷源的局限，为LFP电池闭环回收提供关键技术支撑，兼具资源循环与工业应用价值。

　　

Highlight

本研究开发了新型HCl-H₂O₂协同浸出系统，从废旧LFP电池正极材料浸出渣中高效回收高纯度磷酸铁（FePO₄）。在低pH值和高氧化电位的化学环境下，铁元素以游离Fe³⁺形式进入溶液，实现Fe、P的"双近100%"浸出率（Fe 99.57%，P 99.9%）。

Materials and reagents

实验原料来自江西某新能源公司的LFP电池浸出渣（含Al、Ca、Ni等杂质）。采用王水消解-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析元素组成，确保原料表征准确性。

Optimization of leaching conditions

盐酸浓度优化实验显示：当HCl浓度达2 mol/L时，Fe/P浸出效率趋于稳定（图2a）。过氧化氢作为氧化剂显著提升Fe浸出率，最佳浓度为0.6 mol/L。固液比80 g/L、25℃反应2小时条件下，杂质金属去除率高达96-99%。

Conclusions

创新性提出"无外源添加"的一步法选择性沉淀策略，通过NaOH精准调控pH值，结合高温煅烧获得电池级FePO₄。该工艺简化了传统湿法冶金流程，为复杂成分浸出渣的资源化处理提供新范式。