Στις αποσυρθείσες μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου, οι μπαταρίες που δεν έχουν την αξία της σταδιακής χρήσης και οι μπαταρίες μετά τη βαθμίδα χρήσης θα αποσυναρμολογηθούν τελικά και θα ανακυκλωθούν. Η διαφορά μεταξύ της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου και της μπαταρίας τριών υλικών είναι ότι δεν περιέχει βαρέα μέταλλα και η ανάκτηση είναι κυρίως Li, P και Fe. Η προστιθέμενη αξία του προϊόντος ανάκτησης είναι χαμηλή, επομένως πρέπει να αναπτυχθεί μια οδός ανάκτησης χαμηλού κόστους. Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι ανάκτησης: η μέθοδος φωτιάς και η υγρή μέθοδος.
Διαδικασία ανάκτησης πυρκαγιάς
Η παραδοσιακή μέθοδος ανάκτησης πυρκαγιάς είναι η αποτέφρωση των ηλεκτροδίων σε υψηλή θερμοκρασία, καίγοντας τον άνθρακα και την οργανική ύλη στα θραύσματα των ηλεκτροδίων. Η υπόλοιπη τέφρα που δεν μπορεί να καεί τελικά κοσκινίζεται για να παραχθούν λεπτά υλικά σε σκόνη που περιέχουν μέταλλα και οξείδια μετάλλων. Η διαδικασία είναι απλή, αλλά η διαδικασία επεξεργασίας είναι μακρά και η συνολική ανάκτηση πολύτιμων μετάλλων είναι χαμηλή. Η βελτιωμένη τεχνολογία ανάκτησης πυρκαγιάς είναι η αφαίρεση οργανικού συνδετικού υλικού με φρύξη, ο διαχωρισμός της σκόνης φωσφορικού σιδήρου λιθίου από το φύλλο αλουμινίου για να ληφθεί υλικό φωσφορικού σιδήρου λιθίου και, στη συνέχεια, η προσθήκη κατάλληλων πρώτων υλών για τη λήψη της απαιτούμενης μοριακής αναλογίας λιθίου, σιδήρου και φωσφόρου, και σύνθεση νέου φωσφορικού σιδήρου λιθίου με τη μέθοδο στερεάς φάσης υψηλής θερμοκρασίας. Σύμφωνα με τον υπολογισμό του κόστους, η απόβλητη μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου μπορεί να ανακυκλωθεί με τη βελτιωμένη μέθοδο φωτιάς και ξηρού, αλλά ο νέος φωσφορικός σίδηρος λιθίου που παρασκευάζεται με αυτή τη διαδικασία ανάκτησης έχει πολλές ακαθαρσίες και ασταθή απόδοση.
Διαδικασία υγρής ανάκτησης
Η υγρή ανάκτηση γίνεται κυρίως μέσω διαλύματος οξέος και αλκαλίου για τη διάλυση ιόντων μετάλλων σε μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου, περαιτέρω χρήση κατακρήμνισης, προσρόφησης και άλλων τρόπων εξαγωγής των διαλυμένων μεταλλικών ιόντων με τη μορφή οξειδίων, αλάτων και άλλων μορφών, το μεγαλύτερο μέρος της διαδικασίας αντίδρασης χρησιμοποιεί H2SO4, NaOH, H2O2 και άλλα αντιδραστήρια. Η διαδικασία υγρής ανάκτησης είναι απλή, οι απαιτήσεις εξοπλισμού δεν είναι υψηλές, κατάλληλος για βιομηχανική παραγωγή μεγάλης κλίμακας, είναι η πιο μελετημένη από τους μελετητές, είναι επίσης η κύρια διαδρομή επεξεργασίας μπαταριών ιόντων λιθίου στην Κίνα.
Η ανάκτηση της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι κυρίως θετικό ηλεκτρόδιο. Κατά την ανάκτηση του θετικού ηλεκτροδίου του φωσφορικού σιδήρου λιθίου με υγρή διαδικασία, ο συλλέκτης φύλλου αλουμινίου πρέπει πρώτα να διαχωριστεί από τη δραστική ουσία του θετικού ηλεκτροδίου. Μία από τις μεθόδους είναι η χρήση διαλύματος αλισίβας για τη διάλυση της συλλογής υγρού, και η δραστική ουσία δεν αντιδρά με την αλυσίβα, μπορεί να φιλτραριστεί για να ληφθεί η δραστική ουσία. Η δεύτερη μέθοδος είναι η χρήση οργανικού διαλύτη για τη διάλυση του συνδετικού PVDF, έτσι ώστε το υλικό ανόδου φωσφορικού σιδήρου λιθίου και το φύλλο αλουμινίου να διαχωριστούν, να επαναχρησιμοποιηθεί το φύλλο αλουμινίου, οι δραστικές ουσίες να μπορούν να υποστούν επεξεργασία, ο οργανικός διαλύτης να υποβληθεί σε επεξεργασία με απόσταξη, για να επιτευχθεί η ανακύκλωσή του. Σε σύγκριση με τις δύο μεθόδους, η δεύτερη μέθοδος είναι πιο ασφαλής για το περιβάλλον. Η ανάκτηση του φωσφορικού σιδήρου λιθίου στο θετικό ηλεκτρόδιο είναι ο σχηματισμός ανθρακικού λιθίου. Αυτή η μέθοδος ανάκτησης έχει χαμηλό κόστος και υιοθετείται από τις περισσότερες επιχειρήσεις ανακύκλωσης φωσφορικού σιδήρου λιθίου, αλλά το κύριο συστατικό του φωσφορικού σιδήρου λιθίου (95%) δεν έχει ανακυκλωθεί, με αποτέλεσμα τη σπατάλη πόρων.
Η ιδανική μέθοδος υγρής ανάκτησης είναι να μετατραπεί το απόβλητο υλικό καθόδου σιδήρου φωσφορικού λιθίου σε άλας λιθίου και φωσφορικό σίδηρο για να πραγματοποιηθεί η ανάκτηση του Li, του Fe και του P. Εάν ο σίδηρος φωσφορικός λίθιος θέλει να γίνει άλας λιθίου και φωσφορικός σίδηρος, είναι απαραίτητο να οξειδωθεί ο σίδηρος στον τρισθενή σίδηρο και χρησιμοποιήστε όξινη έκπλυση ή έκπλυση αλκαλίων για έκπλυση λιθίου. Μερικοί μελετητές διαχώρισαν φύλλα αλουμινίου και φωσφορικό σίδηρο λιθίου με φρύξη οξείδωσης και στη συνέχεια έλαβαν ακατέργαστο φωσφορικό σίδηρο με έκπλυση και διαχωρισμό με θειικό οξύ. Το ανθρακικό νάτριο χρησιμοποιήθηκε για την καθίζηση του ανθρακικού λιθίου στην απομάκρυνση του διαλύματος. Κρυστάλλωση με εξάτμιση του διηθήματος για τη λήψη προϊόντων ανύδρου θειικού νατρίου που πωλούνται ως παραπροϊόντα. Ο ακατέργαστος φωσφορικός σίδηρος εξευγενίζεται περαιτέρω για να ληφθεί φωσφορικός σίδηρος ποιότητας μπαταρίας, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παρασκευή υλικών φωσφορικού σιδήρου λιθίου. Η τεχνολογία είναι σχετικά ώριμη μετά από χρόνια έρευνας.
