1.本发明涉及锂离子电池废料回收技术领域，特别涉及一种磷酸亚铁锂废料转化为焦磷酸铁锂的方法。
背景技术：
2.锂离子电池被广泛使用的同时也伴随着大量废旧电池的产生，废旧的锂离子电池如不及时回收将会带来严重的环境问题。而目前针对锂离子电池的回收主要采用的方法有机械研磨法、有机溶剂萃取法、化学浸出法和选择性沉淀法等，但这些方法最终回收的只有正极材料中的贵重金属li、fe、co等，需要再进一步的合成新的正极材料，操作步骤复杂，成本较高。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种磷酸亚铁锂废料转化为焦磷酸铁锂的方法，该方法具有操作步骤简单，成本低的优点。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种磷酸亚铁锂废料转化为焦磷酸铁锂的方法，所述的方法包括：
6.将磷酸亚铁锂废料在600-700℃的高温下煅烧处理14-20h，得到煅烧产物；
7.向煅烧产物中加入生物质糖、锂源和磷酸氢二胺，混合均匀，并在有机溶剂存在的条件下球磨处理，接着将球磨处理的混合物在氩氢气的氛围中煅烧处理，得到所述焦磷酸铁锂。
8.在进一步的技术方案中，所述球磨处理的条件至少满足，球磨时间为4-7小时。
9.在进一步的技术方案中，对球磨处理的混合物进行煅烧处理的条件至少满足，在280-350℃煅烧处理4-6小时，接着再升温至550-650℃，并继续煅烧处理14-17小时。
10.在进一步的技术方案中，所述煅烧产物、磷酸氢二胺、锂源和生物质糖的重量比是1：(0.75-0.85)：(0.20-0.25)：(0.18-0.23)。
11.与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
12.本发明提供的技术方案充分的利用了日益增多的磷酸亚铁锂废料，成分中杂质离子较少，实现了磷酸亚铁锂以另一种物质，具体是以焦磷酸铁锂的方式再生，焦磷酸铁锂具有相较于废旧磷酸亚铁锂有更好的性能表现。
13.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
14.图1所示为本发明中磷酸亚铁锂废料的xrd谱图；
15.图2所示为本发明实施例1所制产物的sem图像；
16.图3所示为本发明实施例1所制产物的eds分析结果；
17.图4所示为本发明实施例1所用原料磷酸亚铁锂废料的热重分析结果；
18.图5所示为基于本发明实施例1中球磨处理后的混合物在不同条件下煅烧处理后产物的xrd谱图；
19.图6所示为本发明中采用不同碳源后所得产物的xrd谱图；
20.图7所示为本发明实施例1中对磷酸亚铁锂废料进行不同煅烧时间时所得煅烧产物的xrd谱图。
具体实施方式
21.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
22.现有技术中，针对废旧锂离子电池的回收方法中，采用固相烧结回收含有磷酸亚铁锂的正极材料或者采用湿法合成出生产磷酸亚铁锂的原料碳酸锂和磷酸锂，再进行重新合成，但是这样的回收操作复杂，会产生大量的废液。目前尚无将废旧磷酸亚铁锂转化为其他可用锂电磷酸盐的研究及进展，考虑到现有获得的废料比容量较低，性能较差，因此考虑将其再生为焦磷酸铁锂加以应用。
23.焦磷酸铁锂(li2fep2o7)具有目前铁基聚阴离子磷酸盐正极中最高的电压而备受关注，此外，焦磷酸盐材料在充电/放电过程中可能会提取/插入两个锂离子，理论容量将有可能为220mah/g，更重要的是，与磷酸铁锂的一维通道相比，部分占据的焦磷酸盐提供了一个三维空间网络，这将有利于锂离子的输送。在热稳定性方面，中间结构lixfepo4(x＜1)在温度达到500℃时分解，体积变化方面，铁基聚阴离子化合物在充放电过程中发生了显著的体积变化(例如：lifepo4＝7％，lifeso4f＝10％),但是，焦磷酸铁锂体积变化较小(晶格膨胀＜2％)。
24.基于上述，本发明提供了一种磷酸亚铁锂废料转化为焦磷酸铁锂的方法，所述的方法包括将磷酸亚铁锂废料在600-700℃的高温下煅烧处理14-20h，得到煅烧产物；
25.向煅烧产物中加入生物质糖、锂源和磷酸氢二胺，混合均匀，并在有机溶剂存在的条件下球磨处理，接着将球磨处理的混合物在氩氢气的氛围中煅烧处理，得到所述焦磷酸铁锂。
26.本发明中，所述生物质糖的作用在于提供碳源，作为该生物质糖的一种具体可选，所述的生物质糖选自葡萄糖或果糖。
27.本发明中，所述锂源的作用在于提供锂，作为该锂源的一种具体可选，所述的锂源选自碳酸锂、甲酸锂或草酸锂中的至少一种。
28.进一步的，根据本发明提供的方法，球磨处理的目的不仅在于实现体系中各原料组分的充分混合，还在于实现各原料组分粒径的进一步降低。基于此，本发明中，所述球磨处理的条件至少满足，球磨时间为4-7小时。
29.根据本发明提供的方法，对球磨处理的混合物进行煅烧处理；作为优选的，本发明中，对球磨处理的混合物进行煅烧处理的条件至少满足，在280-350℃煅烧处理4-6小时，接着再升温至550-650℃，并继续煅烧处理14-17小时。
30.本发明中，所述煅烧产物、磷酸氢二胺、锂源和生物质糖的重量比可以在较宽的范围内进行选择，作为优选的，所述煅烧产物、磷酸氢二胺、锂源和生物质糖的重量比是1：(0.75-0.85)：(0.20-0.25)：(0.18-0.23)。
51.4fe+3o2＝fe2o352.由于fe2o3的参与，加快了石墨的氧化去除，可以实现正负极粉料转变为li3fe2(po4)3、fe2o3。
53.此外，本技术的发明人研究了球磨处理后的混合物在不同条件下煅烧处理时对产物的影响，如图5所示，其中，(a)为实施例1的条件，即先在300℃的温度下煅烧5小时，然后升温至600℃并继续煅烧处理15小时，经自然冷却后得到产物；(b)为先在300℃的温度下煅烧5小时，然后升温至600℃并继续煅烧处理10小时，经自然冷却后得到产物；(c)为煅烧产物直接在氩氢气中还原，直接升温至600℃保持10h后得到的产物。
54.结合图5可以看出：(a)条件下，获得了提纯后的li2fep2o7；(b)条件下条，煅烧不够充分，得到li2fep2o7和lifepo4的混合物；(c)条件下，得到产物为lifepo4；还原产物中无石墨峰存在。
55.发明人推测具体的转化反应方程式为：
56.2lifepo4+2(nh4)2hpo4+li2co3→
li2fep2o757.基于上述实施例1的方法，本技术的发明人还将碳源从葡萄糖更换为果糖、抗坏血酸、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酰胺；其余条件不变，制得产物，并对产物分别进行了xrd分析，结果如图6所示。
58.从图6中可以看出，只有葡萄糖和果糖作为碳源时，才能得到对应的产物。
59.基于上述实施例1的方法，本技术的发明人研究了对磷酸亚铁锂废料的煅烧时间对煅烧产物的影响，如图7所示，从图7中可以看出，在煅烧时间达到15h时，其中含有的石墨被清除干净。
60.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。