در باتری‌های لیتیوم فسفات آهن بازنشسته، باتری‌هایی که ارزش مرحله استفاده را ندارند و باتری‌های پس از مرحله استفاده در نهایت از بین رفته و بازیافت می‌شوند. تفاوت بین باتری فسفات آهن لیتیوم و باتری ماده سه تایی این است که حاوی فلزات سنگین نیست و بازیابی عمدتاً Li، P و Fe است. ارزش افزوده محصول بازیابی کم است، بنابراین یک مسیر بازیابی کم هزینه باید ایجاد شود. دو روش اصلی بازیابی وجود دارد: روش آتش و روش مرطوب.
فرآیند بازیابی آتش
روش سنتی بازیابی آتش سوزاندن الکترودها در دمای بالا، سوزاندن کربن و مواد آلی در قطعات الکترود است. خاکستر باقی مانده که نمی تواند سوزانده شود در نهایت برای تولید مواد پودری ریز حاوی فلزات و اکسیدهای فلزی غربال می شود. فرآیند ساده است، اما فرآیند تصفیه طولانی است و بازیابی همه جانبه فلزات با ارزش کم است. فناوری بهبود یافته بازیابی آتش عبارت است از حذف بایندر آلی با کلسینه کردن، جداسازی پودر فسفات آهن لیتیوم از ورق آلومینیوم برای به دست آوردن مواد فسفات آهن لیتیوم، و سپس افزودن مواد اولیه مناسب برای به دست آوردن نسبت مولی مورد نیاز لیتیوم، آهن و فسفر، و سنتز فسفات آهن لیتیوم جدید با روش فاز جامد در دمای بالا. با توجه به محاسبه هزینه، باتری فسفات آهن لیتیوم ضایعات را می توان با روش بهبود یافته آتش و خشک بازیافت کرد، اما فسفات آهن لیتیوم جدید تهیه شده توسط این فرآیند بازیابی دارای ناخالصی های فراوان و عملکرد ناپایدار است.
فرآیند بازیابی مرطوب
بازیابی مرطوب عمدتاً از طریق محلول اسیدی و قلیایی برای حل کردن یون های فلزی در باتری لیتیوم آهن فسفات، استفاده بیشتر از رسوب، جذب و سایر روش ها برای استخراج یون های فلزی محلول به شکل اکسیدها، نمک ها و سایر اشکال است که بیشتر فرآیند واکنش با استفاده از H2SO4، NaOH، H2O2 و سایر معرفها. فرآیند بازیابی مرطوب ساده است، تجهیزات مورد نیاز بالا نیست، مناسب برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ است، بیشتر مورد مطالعه محققان است، همچنین مسیر اصلی درمان باتری یون لیتیوم زباله در چین است.
بازیابی باتری لیتیوم آهن فسفات عمدتاً الکترود مثبت است. هنگام بازیابی الکترود مثبت لیتیوم فسفات آهن با فرآیند مرطوب، ابتدا باید کلکتور فویل آلومینیومی از ماده فعال الکترود مثبت جدا شود. یکی از روش ها استفاده از محلول لیمو برای حل کردن مجموعه مایع است و ماده موثره با لیمو واکنش نمی دهد، می توان آن را فیلتر کرد تا ماده موثره به دست آید. روش دوم استفاده از حلال آلی برای حل کردن بایندر PVDF است، به طوری که مواد آند فسفات آهن لیتیوم و فویل آلومینیوم جدا می شود، استفاده مجدد از فویل آلومینیوم، مواد فعال می تواند درمان بعدی باشد، حلال آلی را می توان با تقطیر درمان کرد، برای دستیابی به بازیافت آن. در مقایسه با دو روش، روش دوم از نظر زیست محیطی ایمن تر است. بازیابی لیتیوم آهن فسفات در الکترود مثبت، تشکیل کربنات لیتیوم است. این روش بازیابی هزینه پایینی دارد و توسط اکثر شرکت‌های بازیافت فسفات آهن لیتیوم استفاده می‌شود، اما جزء اصلی فسفات آهن لیتیوم فسفات (95٪) بازیافت نشده است که منجر به هدر رفتن منابع می‌شود.
روش بازیابی مرطوب ایده آل این است که مواد کاتد لیتیوم آهن فسفات را به نمک لیتیوم و فسفات آهن تبدیل کنیم تا بازیابی لیتیوم، آهن و فسفات انجام شود. اگر فسفات آهن لیتیوم بخواهد به نمک لیتیوم و فسفات آهن تبدیل شود، باید آهن را اکسید کرد. به آهن سه ظرفیتی، و از شستشوی اسیدی یا شستشوی قلیایی برای شستشوی لیتیوم استفاده کنید. برخی از محققان ورقه های آلومینیوم و فسفات آهن لیتیوم را با کلسیناسیون اکسیداسیون جدا کردند و سپس با شستشو و جداسازی اسید سولفوریک فسفات آهن خام را به دست آوردند. کربنات سدیم برای رسوب کربنات لیتیوم در حذف محلول استفاده شد. تبلور تبخیر فیلتر برای به دست آوردن محصولات سولفات سدیم بی آب که به عنوان محصولات جانبی فروخته می شود. فسفات آهن خام بیشتر برای به دست آوردن فسفات آهن درجه باتری، که می تواند در تهیه مواد فسفات آهن لیتیوم استفاده شود، تصفیه می شود. این فناوری پس از سال ها تحقیق نسبتاً بالغ شده است.
