废旧磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程的优化及宏观动力学

随着新能源汽车产业快速发展，磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长，回收需求迫切，但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高，本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁，但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁锂正极粉为原料，开展了磷酸浸出过程优化及宏观动力学研究，重点研究了酸料比、浸出温度、液固比、搅拌速度等参数对磷酸铁锂及铝浸出效果的影响规律，并考察了磷酸铁锂在磷酸溶液中浸出的宏观动力学。研究结果表明，在酸料比1.1mL/g、温度20℃、液固比（5∶1)mL/g、搅拌速度400r/min、浸出时间120min条件下，磷酸铁锂浸出率大于93%，铝浸出率小于20%；磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程符合无固态产物层的收缩核模型，表观活化能为24.62kJ/mol，浸出过程受扩散控制。