Nas baterias de fosfato de ferro-lítio aposentadas, as baterias que não têm o valor da utilização escalonada e as baterias após a utilização escalonada serão eventualmente desmontadas e recicladas. A diferença entre a bateria de fosfato de ferro-lítio e a bateria de material ternário é que ela não contém metais pesados e a recuperação é principalmente Li, P e Fe. O valor acrescentado do produto de recuperação é baixo, pelo que é necessário desenvolver uma via de recuperação de baixo custo. Existem dois métodos principais de recuperação: método de fogo e método úmido.
Processo de recuperação de incêndio
O método tradicional de recuperação de incêndio consiste em incinerar os eletrodos em alta temperatura, queimando o carbono e a matéria orgânica dos fragmentos do eletrodo. As cinzas restantes que não podem ser queimadas são eventualmente peneiradas para produzir materiais em pó fino contendo metais e óxidos metálicos. O processo é simples, mas o processo de tratamento é longo e a recuperação abrangente de metais valiosos é baixa. A tecnologia aprimorada de recuperação de incêndio consiste em remover o aglutinante orgânico por calcinação, separar o pó de fosfato de ferro-lítio da folha de alumínio para obter material de fosfato de ferro-lítio e, em seguida, adicionar matérias-primas apropriadas para obter a proporção molar necessária de lítio, ferro e fósforo, e sintetizar novo fosfato de ferro-lítio pelo método de fase sólida de alta temperatura. De acordo com o cálculo de custo, a bateria residual de fosfato de ferro-lítio pode ser reciclada pelo método melhorado de fogo e secagem, mas o novo fosfato de ferro-lítio preparado por este processo de recuperação tem muitas impurezas e desempenho instável.
Processo de recuperação úmida
A recuperação úmida ocorre principalmente por meio de solução ácida e alcalina para dissolver íons metálicos na bateria de fosfato de ferro-lítio, usar ainda precipitação, adsorção e outras formas de extrair os íons metálicos dissolvidos na forma de óxidos, sais e outras formas, a maior parte do processo de reação usando H2SO4, NaOH, H2O2 e outros reagentes. O processo de recuperação úmida é simples, os requisitos do equipamento não são altos, adequado para produção industrial em grande escala, é o mais estudado pelos estudiosos e também é a principal rota de tratamento de baterias de íons de lítio residuais na China.
A recuperação da bateria de fosfato de ferro-lítio é principalmente um eletrodo positivo. Ao recuperar o eletrodo positivo de fosfato de ferro-lítio por processo úmido, o coletor de folha de alumínio deve ser primeiro separado da substância ativa do eletrodo positivo. Um dos métodos é usar solução de soda cáustica para dissolver a coleta de fluidos, e a substância ativa não reage com a soda cáustica, podendo ser filtrada para obter a substância ativa. O segundo método é usar solvente orgânico para dissolver o aglutinante PVDF, de modo que o material do ânodo de fosfato de ferro-lítio e a folha de alumínio sejam separados, a reutilização da folha de alumínio, as substâncias ativas possam ser tratadas posteriormente, o solvente orgânico possa ser tratado por destilação, para alcançar sua reciclagem. Comparado com os dois métodos, o segundo método é mais seguro para o meio ambiente. A recuperação do fosfato de ferro-lítio no eletrodo positivo é a formação de carbonato de lítio. Este método de recuperação tem baixo custo e é adotado pela maioria das empresas de reciclagem de fosfato de ferro-lítio, mas o principal componente do fosfato de ferro-lítio (95%) não foi reciclado, resultando em desperdício de recursos.
O método ideal de recuperação úmida é converter o material residual do cátodo de fosfato ferroso de lítio em sal de lítio e fosfato de ferro para realizar a recuperação de Li, Fe e P. Se o fosfato ferroso de lítio quiser se tornar sal de lítio e fosfato de ferro, é necessário oxidar o ferro ferroso para ferro trivalente e usar lixiviação ácida ou lixiviação alcalina para lixiviar lítio. Alguns estudiosos separaram folhas de alumínio e fosfato de ferro-lítio por calcinação por oxidação e, em seguida, obtiveram fosfato de ferro bruto por lixiviação e separação com ácido sulfúrico. Carbonato de sódio foi usado para precipitar carbonato de lítio na remoção da solução. Cristalização por evaporação do filtrado para obtenção de produtos de sulfato de sódio anidro comercializados como subprodutos; O fosfato de ferro bruto é posteriormente refinado para obter fosfato de ferro para baterias, que pode ser usado na preparação de materiais de fosfato de ferro-lítio. A tecnologia está relativamente madura após anos de pesquisa.
