慧聪水工业网8月27日讯：编者按：磷酸铁锂（LiFePO4）乃新型电池重要原料。然而，无论是元素磷（P）还是锂（Li）都是濒临耗尽的紧缺自然资源。显然，从废物中回收P和Li便显得十分重要并突显循环经济之价值。研究基于剩余污泥焚烧灰分中回收的P和Fe以及盐湖/海淡卤水中提取的Li来合成高附加值产品LiFePO4。实验以磷酸三丁酯（TBP）共萃取灰分酸浸液中的H3PO4和Fe3+为原料，将反萃取水相pH调至1.6即可生成FePO4 (31.2 wt% Fe、17.6 wt% P、摩尔比Fe/P=0.98)。有趣的是，Fe3+和H3PO4共萃取过程有机相恰好含有“TBP-FeCl3-煤油”体系，可用于盐湖卤水Li萃取；Li萃取率为78.7%，分离系数（β）为186.0~217.4。此外，Li萃取的化合物是复杂的，主要形式可能是LiFeCl4∙2TBP；Li+可以被4.0 M HCl反萃取，最终以Li2CO3形式回收。此外，用锰离子筛（HMO）吸附和HCl解吸也可从海淡卤水中得到Li2CO3。最后，利用回收的FePO4和提取的Li2CO3合成LiFePO4，得到的LiFePO4产品电化学性能（初始放电容量为69.5 mAh/g和77.8 mAh/g）与工业原料合成的LiFePO4十分接近。相关研究已于近期发表于《Water Research》。

文章亮点01

采用共萃取法回收剩余污泥焚烧灰分酸浸液中的FePO4；02共萃取有机相可用于提取盐湖卤水中的Li；03Li产品亦可通过吸附法从海淡卤水中获得；04回收的FePO4和提取的Li2CO3可合成LiFePO4；05LiFePO4与商业原料合成产品的电化学性能接近。

图文摘要

要点内容

01Fe3+与H3PO4共萃取合成FePO4潜在萃取机理：

通过研究，得出以下主要结论：1）利用TBP可以从灰分酸浸液中共萃取Fe3+和H3PO4，合成FePO4产品。2）共萃取过程中的有机相可用于盐湖卤水中Li+萃取，形成资源回收的协同效应。3）利用HMO吸附法也可从海淡卤水中获得Li产品，拓展锂来源。4）从盐湖和海淡卤水中提取的Li产品，以及从污泥灰分中回收的FePO4产品，可合成具有高附加值的LiFePO4产品，其电化学性能十分接近用工业原料合成的LiFePO4。（本刊有删节）