废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法及电池级磷酸铁的制备方法与流程

1.本发明涉及电池材料回收的技术领域，特别是涉及一种废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝及及电池级磷酸铁的制备方法。

背景技术：

2.由于磷酸铁锂电池具有比容量高、结构稳定、性能安全、使用寿命长等诸多优点，其在新能源领域得到了广泛的应用。随着我国新能源汽车的快速发展，按目前锂离子电池的寿命周期普遍为3～5年计算，随着时间的推移，我国动力电池报废量将达到12～17万吨。大量退役的废旧动力电池急需回收处理，由于磷酸铁锂电池富含锂和磷酸铁，从资源循环利用和环境保护的角度考虑，实现对退役磷酸铁锂电池中锂和铁的全组分回收至关重要。

3.由于废旧磷酸铁锂电池中磷酸铁锂正极粉是附着在铝箔上，不可避免地导致回收的磷酸铁锂正极废料含铝量偏高，采用湿法工艺回收制备电池级磷酸铁的方法普遍面临铝杂质含量高的难题。实践中，除铝工艺主要有两种方向，第一种是，磷酸铁锂渣通过碱浸除铝，第二种是，磷酸铁锂/磷酸铁酸浸后得到酸浸液，然后通过沉淀或树脂吸附除铝。前者碱浸除铝制备的磷酸铁中铝杂质含量仍普遍高于电池级应用标准，后者在目前的酸浸工艺下则通常存在铁和铝相互影响的问题，增加了除杂成本，最终所得的磷酸铁产品纯度和收率均不高。综上所述，目前磷酸铁的除铝工艺存在着工艺冗长、深度除铝效果差、产品纯度和收率低等诸多难题。

4.目前已报道了一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法，采用无机酸浸出铁和磷，经树脂除铝，加碱调节酸浸液ph沉出磷酸铁。虽然该工艺流程简单，除铝率高；但酸用量大且引入阳离子杂质，ph回调阶段消耗的碱用量也大，增加了生产成本和阳离子除杂难度大，导致磷酸铁的纯度偏低。

5.还报道了一种从废旧磷酸铁锂磷酸铁锂电池中湿法冶金再生磷酸铁的方法：将含铝磷酸亚铁锂酸浸液在ph＝3～5下加入碱金属氧化物沉淀al(oh)3。该方法深度除铝效果较佳，但由于k

sp

(fe3(po4)2)＝1.0

×

10

?

38

，k

sp

(alpo4·

2h2o)＝6.9

×

10

?

19

，fe3(po4)2先于alpo4·

2h2o沉淀，在余酸中和过程易造成fe

2+

和al

3+

的共同沉淀，fe

2+

和po

43

?

的损失较大，导致磷酸铁的回收率和纯度偏低。

6.此外，还报道了一种一种从废旧磷酸铁锂酸性浸出液中的除铝方法：将含有al

3+

，fe

3+

和po

43

?

的酸浸液调节ph至2.0～3.5，使浸出液中94.6％～99.9％的al

3+

以铁铝共沉淀物的形式形成滤渣，所得的磷酸铁的铝质量百分含量低于0.02％。但由于ksp(fepo4·

2h2o)＝1.3

×

10

?

22

，磷酸铁更容易沉淀，除铝过程磷酸铁的损失率高于30％。可见，湿法回收磷酸铁锂中的有价金属通常是先利用浸出剂浸出磷酸铁锂中的锂和铁，成为可溶性锂盐和铁盐，再引入沉淀剂或通过使用碱中和，将上述锂和铁离子转化为不溶性沉淀，而得到分离回收。然而，现有工艺中锂和铁往往是同时被浸出，然后再分别沉淀而使两者分离，但此种操作使得两者互相影响，增加了除杂成本，最终所得的产品纯度也不高，并且整个回收工艺冗

长，复杂，成本高。

技术实现要素：

7.基于此，本发明提供一种能够对废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣进行深度除铝的方法。

8.技术方案如下：

9.一种废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，包括以下步骤：

10.将废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣、铁单质、酸和水混合，发生酸浸反应，制得浆料a；

11.将所述浆料a和除铝剂混合，发生除铝反应，然后去除固体，得到除铝后的磷铁液；

12.所述除铝剂选自吡啶甲酸类化合物、喹啉甲酸类化合物和异喹啉

?3?

甲酸类化合物中的至少一种。

13.在其中一个实施例中，所述吡啶甲酸类化合物选自2

?

吡啶甲酸、3

?

苯基

?2?

吡啶甲酸、2

?

吡啶甲酸甲酯、2

?

吡啶甲酸乙酯、2

?

吡啶甲酸丙酯或2

?

吡啶甲酸丁酯。

14.在其中一个实施例中，所述喹啉甲酸类化合物选自2

?

喹啉甲酸、2

?

喹啉甲酸甲酯、2

?

喹啉甲酸乙酯、2

?

喹啉甲酸丙酯或2

?

喹啉甲酸丁酯。

15.在其中一个实施例中，所述异喹啉

?3?

甲酸类化合物选自异喹啉

?3?

甲酸、异喹啉

?3?

甲酸甲酯、异喹啉

?3?

甲酸乙酯、异喹啉

?3?

甲酸丙酯或异喹啉

?3?

甲酸丁酯。

16.在其中一个实施例中，所述除铝剂和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.01～0.1)：1。

17.在其中一个实施例中，所述铁单质和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.15～0.35)：1。

18.在其中一个实施例中，所述的酸选自盐酸、硫酸和磷酸中的至少一种。

19.在其中一个实施例中，所述酸和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.5～1.5)：1。

20.在其中一个实施例中，所述浆料a的固液比为20g/l～150g/l。

21.在其中一个实施例中，所述酸浸反应的参数包括：

22.反应温度为40℃～80℃，反应时间≥4小时。

23.在其中一个实施例中，所述除铝反应的参数包括：

24.反应温度为50℃～100℃，反应时间≥2小时。

25.在其中一个实施例中，所述除铝反应在惰性气体、二氧化碳或氮气气氛中进行。

26.本发明还提供一种电池级磷酸铁的制备方法，包括以下步骤：

27.按照上述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法制得所述磷铁液；

28.将所述磷铁液与氧化剂、ph调节剂混合，发生氧化反应。

29.在其中一个实施例中，所述氧化剂选自过氧化氢、空气、臭氧或氧气中的至少一种，和/或

30.所述ph调节剂选自氨水、碳酸铵或碳酸氢铵中的至少一种。

31.在其中一个实施例中，所述氧化剂和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.3～0.9):1；和/或

32.所述氧化反应的参数包括：反应温度为40℃～100℃，反应时间≥4小时，反应体系的ph值为1.5～2；和/或

33.在所述氧化反应结束后，还进行过滤、洗涤和干燥处理。

34.本发明具有以下有益效果：

35.本发明通过吡啶甲酸类化合物、喹啉甲酸类化合物和异喹啉

?3?

甲酸类化合物能够与铁、铝等金属络合形成溶解度不同的金属有机络合物沉淀的特点，有效地放大铁、铝溶解度差异，保证铝的优先沉淀，从而有效地去除铝杂质，提高磷酸铁的产品纯度，且还能保证磷酸铁的高收率。

36.经测试，按照本发明的方法除铝，铝杂质的脱除率高于99％，同时铁的损失率<4％，在深度除铝的同时保证了较高的磷酸铁纯度和收率。

37.另外，本发明的除铝方法具有操作简单、设备投资少、绿色环保、质量可控并且易于工业化等优点，能产生较好的经济和社会效益，具有广阔的应用前景。

附图说明

38.图1为实施例1制得的电池级磷酸铁的xrd图谱。

具体实施方式

39.以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。

40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

41.本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。

42.在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由

……

组成”等，否则还可以添加另一部件。

43.除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

44.在本发明中，“至少一种”指所列项目的任一种、任两种或任两种以上。

45.以下具体实施方式所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。

46.本发明的技术方案如下：

47.一种废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，包括以下步骤：

48.将废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣、铁单质、酸和水混合，发生酸浸反应，制得浆料a；

49.将所述浆料a和除铝剂混合，发生除铝反应，然后去除固体，得到除铝后的磷铁液；

50.所述除铝剂选自吡啶甲酸类化合物、喹啉甲酸类化合物和异喹啉

?3?

甲酸类化合

物中的至少一种。

51.吡啶甲酸类化合物、喹啉甲酸类化合物和异喹啉

?3?

甲酸类化合物能够与铁、铝等金属络合形成溶解度不同的金属有机络合物沉淀，能够有效地放大铁、铝溶解度差异，保证铝的优先沉淀，从而有效地去除铝杂质，提高磷酸铁的产品纯度，且还能保证磷酸铁的高收率。

52.在其中一个实施例中，所述吡啶甲酸类化合物选自2

?

吡啶甲酸、3

?

苯基

?2?

吡啶甲酸、2

?

吡啶甲酸甲酯、2

?

吡啶甲酸乙酯、2

?

吡啶甲酸丙酯或2

?

吡啶甲酸丁酯；所述喹啉甲酸类化合物选自2

?

喹啉甲酸、2

?

喹啉甲酸甲酯、2

?

喹啉甲酸乙酯、2

?

喹啉甲酸丙酯或2

?

喹啉甲酸丁酯；所述异喹啉

?3?

甲酸类化合物选自异喹啉

?3?

甲酸、异喹啉

?3?

甲酸甲酯、异喹啉

?3?

甲酸乙酯、异喹啉

?3?

甲酸丙酯或异喹啉

?3?

甲酸丁酯。这些化合物能够有效地和铁、铝等金属络合沉淀，放大铁、铝溶解度差异，保证铝的优先沉淀，从而有效地去除铝杂质。

53.在其中一个实施例中，所述除铝剂和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.01～0.1)：1。这个范围内的质量比更有利于本发明在深度除铝的同时保证了较高的磷酸铁纯度和收率。若除铝剂加入量低于本发明范围，除铝效率大大降低，导致磷酸铁纯度不够；若除铝剂加入量高于本发明范围，除铝效率很好，但磷酸铁收率会大大降低。

54.在其中一个实施例中，所述铁单质和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.15～0.35)：1。这个范围内的质量比更有利于本发明在深度除铝的同时保证了较高的磷酸铁纯度和收率。

55.在其中一个实施例中，所述的酸选自盐酸、硫酸和磷酸中的至少一种。通过这些无机强酸的作用，溶解废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣中的可溶性物质。

56.在其中一个实施例中，所述酸和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.5～1.5)：1。这个范围内的质量比更有利于本发明在深度除铝的同时保证了较高的磷酸铁纯度和收率。

57.在其中一个实施例中，所述浆料a的固液比为20g/l～150g/l。同样地，控制上述固液比范围的优点是保证在深度除铝的同时保证较高的磷酸铁纯度和收率。

58.在其中一个实施例中，所述酸浸反应的参数包括：

59.反应温度为40℃～80℃，反应时间≥4小时。

60.在其中一个实施例中，所述除铝反应的参数包括：

61.反应温度为50℃～100℃，反应时间≥2小时。

62.在其中一个实施例中，所述除铝反应是在惰性气体(如氦气(he)、氖气(ne)、氩气(ar)、氪气(kr)、氙气(xe))、二氧化碳或氮气气氛中进行。这样有利于提高磷酸铁的纯度。

63.在其中一个实施例中，去除固体的方式为过滤。

64.本发明还提供一种电池级磷酸铁的制备方法，包括以下步骤：

65.按照上述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法制得所述磷铁液；

66.将所述磷铁液与氧化剂、ph调节剂混合，发生氧化反应。

67.在其中一个实施例中，所述氧化剂选自过氧化氢、空气、臭氧或氧气中的至少一种。

68.在其中一个实施例中，所述氧化剂和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.3～0.9):1。

69.在其中一个实施例中，所述ph调节剂选自氨水、碳酸铵或碳酸氢铵中的至少一种。

70.在其中一个实施例中，所述氧化反应的参数包括：反应温度为40℃～100℃，反应时间≥4小时，反应体系的ph值为1.5～2。

71.在其中一个实施例中，在所述氧化反应结束后，还对反应液进行过滤、洗涤和干燥处理。

72.本发明的电池级磷酸铁的制备方法具有操作简单、设备投资少、绿色环保、质量可控并且易于工业化等优点，能产生较好的经济和社会效益，具有广阔的应用前景。

73.以下结合具体实施例和对比例进行进一步说明。

74.可以理解地，废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣在元素成分方面可能会略有不同，但是本发明公开的除铝方法适用于各种废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁废渣，为了便于描述本发明，下述实施例和对比例中所使用的废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的元素含量分析如下：

[0075][0076]

除了以上的元素外，余量基本为碳元素和氧元素。

[0077]

实施例1

[0078]

将400g废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣、80g铁粉、2600g纯水和600g的98％硫酸混合调浆，在80℃下反应时间4.0小时，反应结束后，得到含fe

2+

、al

3+

、po

43

?

的酸性浆料a。

[0079]

在二氧化碳保护下，往浆料a中加入4g的2

?

吡啶甲酸，控制反应温度100℃，反应时间2.0小时，反应结束后，固液分离，得到除铝后的磷铁液。

[0080]

磷铁液与400g的30％双氧水混合，氨水调节ph至1.8，在100℃下反应4小时后固液分离，洗涤，得到电池级磷酸铁，收率为96.6％。

[0081]

对上述制备得到的磷酸铁进行xrd测试，得到图1所示衍射图谱，将其与相应产品标准卡片对照，证实本实施例所得产物确为磷酸铁。

[0082]

上述制备的磷酸铁经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为90ppm。

[0083]

实施例2

[0084]

将700g废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣、245g铁粉、8.4kg纯水和1050g的85％磷酸混

合调浆，在65℃下反应时间5.0小时，反应结束后，得到含fe

2+

、al

3+

、po

43

?

的酸性浆料a。

[0085]

在氮气保护下，往浆料a中加入21g的异喹啉

?3?

甲酸，控制反应温度80℃，反应时间3.0小时，反应结束后，固液分离，得到除铝后的磷铁液。

[0086]

往磷铁液以0.81l/分钟的流速往溶液中通入氧气，并通过减压阀控制溶液氧分压为1.2mpa，碳酸铵调节ph至2.0，在60℃下反应5小时后固液分离，洗涤，得到电池级磷酸铁，收率为97.3％。

[0087]

上述制备的磷酸铁经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为60ppm。

[0088]

实施例3

[0089]

将300g废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣、45g铁粉、6100g纯水和822g的36.5％盐酸混合调浆，在50℃下反应时间6.0小时，反应结束后，得到含fe

2+

、al

3+

、po

43

?

的酸性浆料a。

[0090]

在氦气保护下，往浆料a中加入15g的2

?

喹啉甲酸，控制反应温度60℃，反应时间4.5小时，反应结束后，固液分离，得到除铝后的磷铁液。

[0091]

磷铁液与800g的30％双氧水混合，碳酸氢铵调节ph至1.5，在40℃下反应6小时后固液分离，洗涤，得到电池级磷酸铁，收率为96.1％。

[0092]

上述制备的磷酸铁经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为50ppm。

[0093]

实施例4

[0094]

将500g磷铁渣、125g铁粉、24.7kg纯水，127.5g98％硫酸和147g85％磷酸混合调浆，在40℃下反应时间8.0小时，反应结束后，得到含fe

2+

、al

3+

、po

43

?

的酸性浆料a。

[0095]

在氮气保护下，往浆料a中加入50g的异喹啉

?3?

甲酸乙酯，控制反应温度50℃，反应时间5小时，反应结束后，固液分离，得到除铝后的磷铁液。

[0096]

往磷铁液以1.09l/分钟的流速往溶液中通入氧气，并通过减压阀控制溶液氧分压为1.2mpa，碳酸铵调节ph至1.6，在80℃下反应4小时后固液分离，洗涤，得到电池级磷酸铁，收率为96.8％。

[0097]

上述制备的磷酸铁经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为70ppm。

[0098]

实施例5

[0099]

按照实施例1的相同步骤和工艺处理废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣，区别仅在于除铝步骤中使用了3

?

苯基

?2?

吡啶甲酸代替2

?

吡啶甲酸作为除铝剂，其它操作与实施例1相同。

[0100]

制备的磷酸铁收率为96.1％。经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为40ppm。

[0101]

实施例6

[0102]

按照实施例1的相同步骤和工艺处理废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣，区别仅在于除铝步骤中使用了2

?

喹啉甲酸甲酯代替2

?

吡啶甲酸作为除铝剂，其它操作与实施例1相同。

[0103]

制备的磷酸铁收率为96.9％。经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为80ppm。

[0104]

实施例7

[0105]

按照实施例1的相同步骤和工艺处理废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣，区别仅在于除铝步骤中使用了由2

?

吡啶甲酸丙酯、2

?

喹啉甲酸丁酯和异喹啉

?3?

甲酸丙酯按照质量比1:2:1混合而成的混合物代替2

?

吡啶甲酸作为除铝剂，其它操作与实施例1相同。

[0106]

制备的磷酸铁收率为96.3％。经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为65ppm。

[0107]

对比例1

[0108]

按照实施例4的相同步骤和工艺处理废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣，区别仅在于除铝步骤中使用了八羟基喹啉代替异喹啉甲酸甲酯作为除铝剂，其它操作与实施例4相同。

[0109]

制备的磷酸铁收率为74.6％。经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为50ppm。

[0110]

对比例2

[0111]

按照实施例4的相同步骤和工艺处理废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣，区别仅在于除铝步骤中使用了水杨酸代替异喹啉甲酸甲酯作为除铝剂，其它操作与实施例4相同。

[0112]

制备的磷酸铁收率为97.6％。经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于20ppm，杂质铝的含量为6320ppm。

[0113]

对比例3

[0114]

按照实施例4的相同步骤和工艺处理废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣，区别仅在于除铝步骤中使用了乙二胺四乙酸(edta)代替异喹啉甲酸甲酯作为除铝剂，其它操作与实施例4相同。

[0115]

制备的磷酸铁收率为76.3％。经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于35ppm，杂质铝的含量为5860ppm。

[0116]

对比例4

[0117]

按照实施例4的相同步骤和工艺处理废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣，区别仅在于除铝步骤中使用了羟基乙叉二膦酸(hedp)代替异喹啉甲酸甲酯作为除铝剂，其它操作与实施例4相同。

[0118]

制备的磷酸铁收率为72.5％。经原子发射光谱法(icp)检测，其杂质钠、镁、硅、硫、钾、钙、铬、钴、镍、锰、锌、镉、铅的含量均小于30ppm，杂质铝的含量为5920ppm。

[0119]

结果分析：

[0120]

实施例4和对比例1的结果可见，对比例1步骤中使用了八羟基喹啉作为除铝剂，虽然铝离子杂质含量已大大降低(50ppm)，但同时磷酸铁的收率也较低，说明铁离子损失较多，未达到本发明在深度除铝的同时还保证磷酸铁的高收率的目的。

[0121]

实施例4和对比例2的结果可见，对比例2步骤中使用了水杨酸作为除铝剂，虽然磷酸铁的收率略有提升，但其中大部分铝杂质未能除去，未达到本发明深度除铝目的。

[0122]

实施例4和对比例3的结果可见，对比3步骤中使用了edta作为除铝剂，其中大部分铝杂质未能除去，未达到本发明深度除铝的目的，并且磷酸铁的收率和纯度大幅度降低。

[0123]

实施例4和对比例4的结果可见，对比例4步骤中使用了hedp作为除铝剂，其中大部分铝杂质未能除去，同样未达到本发明深度除铝的目的，并且磷酸铁的收率和纯度也大幅度下降。

[0124]

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实

施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0125]

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域的普通技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。技术特征：

1.一种废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，其特征在于，包括以下步骤：将废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣、铁单质、酸和水混合，发生酸浸反应，制得浆料a；将所述浆料a和除铝剂混合，发生除铝反应，然后去除固体，得到除铝后的磷铁液；所述除铝剂选自吡啶甲酸类化合物、喹啉甲酸类化合物和异喹啉

?3?

甲酸类化合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，其特征在于，所述吡啶甲酸类化合物选自2

?

吡啶甲酸、3

?

苯基

?2?

吡啶甲酸、2

?

吡啶甲酸甲酯、2

?

吡啶甲酸乙酯、2

?

吡啶甲酸丙酯或2

?

吡啶甲酸丁酯；和/或所述喹啉甲酸类化合物选自2

?

喹啉甲酸、2

?

喹啉甲酸甲酯、2

?

喹啉甲酸乙酯、2

?

喹啉甲酸丙酯或2

?

喹啉甲酸丁酯；和/或所述异喹啉

?3?

甲酸类化合物选自异喹啉

?3?

甲酸、异喹啉

?3?

甲酸甲酯、异喹啉

?3?

甲酸乙酯、异喹啉

?3?

甲酸丙酯或异喹啉

?3?

甲酸丁酯。3.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，其特征在于，所述除铝剂和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.01～0.1)：1；和/或所述铁单质和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.15～0.35)：1。4.根据权利要求1所述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，其特征在于，所述的酸选自盐酸、硫酸和磷酸中的至少一种；和/或所述酸和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.5～1.5)：1。5.根据权利要求1至4任一项所述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，其特征在于，所述浆料a的固液比为20g/l～150g/l。6.根据权利要求1至4任一项所述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，其特征在于，所述酸浸反应的参数包括：反应温度为40℃～80℃，反应时间≥4小时。7.根据权利要求1至4任一项所述的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法，其特征在于，所述除铝反应的参数包括：反应温度为50℃～100℃，反应时间≥2小时；和/或所述除铝反应在惰性气体、二氧化碳或氮气气氛中进行。8.一种电池级磷酸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照权利要求1～7任一项的废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法制得所述磷铁液；将所述磷铁液与氧化剂、ph调节剂混合，发生氧化反应。9.根据权利要求8所述的电池级磷酸铁的制备方法，其特征在于，所述氧化剂选自过氧化氢、空气、臭氧或氧气中的至少一种，和/或所述ph调节剂选自氨水、碳酸铵或碳酸氢铵中的至少一种。10.根据权利要求9所述的电池级磷酸铁的制备方法，其特征在于，所述氧化剂和所述废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣的质量比为(0.3～0.9):1；和/或所述氧化反应的参数包括：反应温度为40℃～100℃，反应时间≥4小时，反应体系的ph值为1.5～2；和/或在所述氧化反应结束后，还进行过滤、洗涤和干燥处理。

技术总结

本发明涉及一种废旧磷酸铁锂提锂后磷铁渣的除铝方法及电池级磷酸铁的制备方法。该除铝方法包括以下步骤：将废旧磷酸铁锂提锂后的磷铁渣、铁单质、酸和水混合，发生酸浸反应制得浆料A；将浆料A和除铝剂混合，发生除铝反应，然后去除固体，得到除铝后的磷铁液；除铝剂选自吡啶甲酸类化合物、喹啉甲酸类化合物和异喹啉

技术研发人员：李立平 黄铿齐 谭泽 黄司平

受保护的技术使用者：珠海中力新能源材料有限公司

技术研发日：2021.09.28

技术公布日：2022/1/3