TBP为萃取剂分离废磷酸铁锂电池中金属锂的研究

LiFePO_4/C粉末盐酸浸出液中主要离子为Li~+、Fe~(3+)与少量的Cl~-,符合TBP萃取Li~+必须存在过渡族金属离子与Cl~-的理论。探究了TBP萃取Li~+的机制以及氯离子供给剂、Fe~(3+)/Li~+摩尔比、Cl~-浓度与Li~+浓度对萃取的影响,得到Li~+最佳萃取分离条件。结果表明,以FeCl~(3+)AlCl_3为氯离子供给剂,模拟配制酸浸出液中Li~+是以LiFeCl_4]·n TBP的络合形式被萃取; TBP萃取Li~+的最佳条件为:溶液中Fe~(3+)/Li~+摩尔比为1.5、Cl~-浓度为5 mol/L、Li~+质量浓度为1 g/L;当相比(O/A)为0.5时,在最佳条件下TBP对LiFePO_4/C粉末盐酸浸出液中Li~+的二级萃取率达到92%以上,以6 mol/L盐酸为反萃剂三级反萃后Li~+反萃率约为93%,反萃后有机相中Fe~(3+)等杂质质量分数低于1%。该方法使废旧磷酸铁锂电池中的锂分离率达到83%以上,实现废旧磷酸铁锂电池中金属锂资源再生的目的。