随着新能源汽车产业的爆发式增长,锂离子电池的需求量持续攀升。磷酸铁锂电池凭借其高能量密度、优异的安全性能和超长循环寿命,在电动汽车及储能领域占据重要地位。然而,锂资源天然禀赋有限,供需矛盾日益突出。在此背景下,废旧磷酸铁锂电池的资源化回收不仅关乎环境保护,更成为保障锂资源战略安全的关键一环。
当前,废旧磷酸铁锂电池回收技术虽能实现有价金属的初步分离,但普遍存在产品纯度不稳定、回收率偏低、工艺流程复杂等问题。郑州天一萃取基于CWL-M系列离心萃取机,为行业提供一套高效、稳定、经济的磷酸铁锂电池回收工艺解决方案,助力实现锂、铁、磷等有价资源的高纯度闭环回收。
创新工艺路径:四级工序构建完整回收体系

本方案采用“前处理-浸出-萃取除杂-产物制备”四段式工艺路线,通过精准控制各环节关键参数,实现有价金属的高效分离与高值化利用。
第一阶段:前处理活化
将废旧磷酸铁锂电池正极活性粉体进行可控熟化处理,破坏其原有晶格结构,为后续高效浸出创造有利条件。该工序通过调控温度与时间参数,使锂、铁、磷元素处于易浸出状态,显著提升整体回收率。
第二阶段:二段逆流浸出
采用多级逆流浸出工艺,对熟化物料进行深度浸出。该工艺通过优化液固比与浸出时间,使浸出液中磷酸根、亚铁离子及锂离子的浓度达到最优平衡,同时最大限度降低杂质离子共浸出,为后续萃取除杂奠定基础。
第三阶段:离心萃取深度除杂
这是整套工艺的核心环节。浸出液首先通过铁粉置换去除铜杂质,随后进入CWL-M新型离心萃取机系统进行铝杂质深度脱除。系统采用二(2-乙基己基)磷酸酯及磺化煤油混合体系作为铝萃取剂,相比控制为1:1,在三级逆流萃取工艺下实现铝元素的选择性分离。
CWL-M系列离心萃取机在此工段展现出卓越性能:
传质效率跃升:在800-1200G离心力场作用下,萃取剂与浸出液在微米级尺度充分混合,铝离子传质时间缩短至秒级
分离精度保障:强大离心力确保两相快速、清晰分离,萃取剂夹带率<0.1%,铝去除率可达99.2%以上
运行成本优化:萃取剂循环利用率>98%,较传统混合澄清槽节约溶剂消耗35%以上
设备集约设计:单台设备占地仅2-3㎡,多级串联系统实现连续自动化运行,人工干预减少70%
第四阶段:高纯产物制备
除杂后的净化液先后通过磷酸氧化沉淀与碳酸盐沉锂工序,分别制得电池级磷酸铁与碳酸锂。经检测,磷酸铁纯度>99.5%,碳酸锂主含量>99.7%,杂质元素含量完全符合《电池级碳酸锂》(YS/T 582-2013)标准要求,可直接回用于磷酸铁锂正极材料生产。
行业应用价值
该工艺方案已在多家新能源回收企业成功应用。浙江某锂电池回收项目采用CWL-M-450离心萃取机组后,铝杂质脱除率稳定在99%以上,碳酸锂产品纯度从98.2%提升至99.6%,年新增效益超1200万元。广东某企业通过工艺升级,将锂回收率从82%提升至96%,同时实现萃取工段全自动化运行,人力成本降低65%。
全周期技术支持
郑州天一萃取可为客户提供从工艺验证到工程实施的全流程服务:
小试研发:客户来样测试,优化萃取体系与工艺参数
中试验证:连续72小时运行测试,获取放大设计数据
工程设计:定制化设备选型与自动化系统集成
运维支持:远程监控与定期工艺优化
随着动力电池退役潮的临近,高效回收技术将成为新能源产业链可持续发展的关键支撑。郑州天一萃取将持续深耕离心萃取技术,为锂资源闭环利用提供更高效、更可靠的解决方案。