Nelle batterie al litio ferro fosfato ritirate, le batterie che non hanno il valore dell'utilizzo a fasi e le batterie dopo l'utilizzo a fasi verranno eventualmente smantellate e riciclate. La differenza tra la batteria al litio ferro fosfato e la batteria in materiale ternario è che non contiene metalli pesanti e il recupero è principalmente Li, P e Fe. Il valore aggiunto del prodotto di recupero è basso, pertanto è necessario sviluppare un percorso di recupero a basso costo. Esistono due metodi principali di recupero: metodo del fuoco e metodo dell'umido.
Processo di recupero dell'incendio
Il metodo tradizionale di recupero dal fuoco consiste nell'incenerire gli elettrodi ad alta temperatura, bruciando il carbonio e la materia organica nei frammenti degli elettrodi. La cenere rimanente che non può essere bruciata viene infine vagliata per produrre materiali polverosi fini contenenti metalli e ossidi metallici. Il processo è semplice, ma il processo di trattamento è lungo e il recupero completo dei metalli preziosi è basso. La tecnologia migliorata di recupero dal fuoco consiste nel rimuovere il legante organico mediante calcinazione, separare la polvere di fosfato di litio ferro dal foglio di alluminio per ottenere materiale di fosfato di litio ferro e quindi aggiungere materie prime appropriate per ottenere il rapporto molare richiesto di litio, ferro e fosforo e sintetizzare nuovo fosfato di ferro e litio mediante il metodo in fase solida ad alta temperatura. Secondo il calcolo dei costi, la batteria al litio ferro fosfato di scarto può essere riciclata con il metodo migliorato fuoco e secco, ma il nuovo fosfato di litio ferro preparato mediante questo processo di recupero presenta molte impurità e prestazioni instabili.
Processo di recupero umido
Il recupero umido avviene principalmente attraverso soluzioni acide e alcaline per sciogliere gli ioni metallici nella batteria al litio ferro fosfato, inoltre utilizzare la precipitazione, l'adsorbimento e altri modi per estrarre gli ioni metallici disciolti sotto forma di ossidi, sali e altre forme, la maggior parte del processo di reazione utilizzando H2SO4, NaOH, H2O2 e altri reagenti. Il processo di recupero dell'umido è semplice, i requisiti delle apparecchiature non sono elevati, adatto alla produzione industriale su larga scala, è il più studiato dagli studiosi, è anche il percorso principale di trattamento delle batterie agli ioni di litio in Cina.
Il recupero della batteria al litio ferro fosfato avviene principalmente con l'elettrodo positivo. Quando si recupera l'elettrodo positivo del fosfato di litio ferro mediante processo a umido, il collettore del foglio di alluminio deve essere prima separato dalla sostanza attiva dell'elettrodo positivo. Uno dei metodi consiste nell'utilizzare una soluzione di liscivia per sciogliere la raccolta del fluido e la sostanza attiva non reagisce con la liscivia e può essere filtrata per ottenere la sostanza attiva. Il secondo metodo consiste nell'utilizzare un solvente organico per dissolvere il legante PVDF, in modo che il materiale dell'anodo di fosfato di litio ferro e il foglio di alluminio si separino, il riutilizzo del foglio di alluminio, le sostanze attive possano essere un trattamento successivo, il solvente organico possa essere trattato mediante distillazione, per ottenerne il riciclaggio. Rispetto ai due metodi, il secondo metodo è più sicuro dal punto di vista ambientale. Il recupero del fosfato di litio ferro nell'elettrodo positivo avviene con la formazione di carbonato di litio. Questo metodo di recupero ha un costo contenuto ed è adottato dalla maggior parte delle imprese di riciclaggio del fosfato di ferro e litio, ma il componente principale del fosfato di ferro e litio (95%) non è stato riciclato, con conseguente spreco di risorse.
Il metodo di recupero a umido ideale è convertire il materiale catodico di scarto del fosfato ferroso di litio in sale di litio e fosfato di ferro per realizzare il recupero di Li, Fe e P. Se il fosfato ferroso di litio vuole diventare sale di litio e fosfato di ferro, è necessario ossidare il fosfato ferroso di litio al ferro trivalente e utilizzare la lisciviazione acida o alcalina per lisciviare il litio. Alcuni studiosi hanno separato i fogli di alluminio e il fosfato di litio e ferro mediante calcinazione per ossidazione, e quindi hanno ottenuto il fosfato di ferro grezzo mediante lisciviazione e separazione con acido solforico. Il carbonato di sodio è stato utilizzato per far precipitare il carbonato di litio nella rimozione della soluzione. Cristallizzazione per evaporazione del filtrato per ottenere prodotti di solfato di sodio anidro venduti come sottoprodotti; Il fosfato di ferro grezzo viene ulteriormente raffinato per ottenere fosfato di ferro per batterie, che può essere utilizzato nella preparazione di materiali a base di fosfato di litio ferro. La tecnologia è stata relativamente matura dopo anni di ricerca.
