本发明属于锂，具体地讲，涉及一种利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法以及由该方法制备得到的单水氢氧化锂。
背景技术：
1、磷酸铁锂电池由于具有比能量高、循环寿命长、安全性能好等优点，被广泛使用在各种电动汽车上，与镍钴锰三元电池相比，磷酸铁锂材料价格更便宜，所含元素的来源也更广泛，磷酸铁锂电池的市场占有率未来会进一步增长。
2、然而，磷酸铁锂动力电池的使用寿命大约为5-8年，因此，每年都会面临磷酸铁锂电池大规模的退役。而且废旧磷酸铁锂中的锂丰度远高于原生矿产资源，锂通常占废旧磷酸铁锂电池重量的1.1％，一辆质量1.5吨左右的电动汽车中电池的重量约为500公斤。
3、因此，有必要对废旧磷酸铁锂电池进行安全有效的资源化回收利用，不仅可以缓解电池废弃物带来的环境压力，还能实现锂资源的高效回收利用、节能环保，也会带来一定的社会经济效益。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的技术问题，根据本发明的实施例提供了利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法以及由该方法制备得到的单水氢氧化锂。
2、根据本发明的实施例的一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法包括：利用废旧磷酸铁锂电池和稀硫酸获得含锂浸出液；对所述含锂浸出液进行杂质清除和浓缩处理，以得到浓缩精制硫酸锂溶液；利用所述浓缩精制硫酸锂溶液制备得到氢氧化锂溶液；对所述氢氧化锂溶液进行蒸发结晶处理，以得到单水氢氧化锂。
3、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述利用废旧磷酸铁锂电池的正极和稀硫酸获得含锂浸出液的方法包括：将稀硫酸、废旧磷酸铁锂电池的正极粉末以及双氧水混合并搅拌，以得到固液混合物；对所述固液混合物进行固液分离处理，以得到含锂浸出液。
4、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述利用废旧磷酸铁锂电池的正极和稀硫酸获得含锂浸出液的方法包括：按照锂和硫的摩尔比为1.5-3.5:1，将废旧磷酸铁锂电池的正极粉末和浓度为0.05-0.5mol/l的稀硫酸进行混合，其中，混合物中的固液比为3-20g/ml；按照锂和双氧水的摩尔比为1:0.5-3，将质量比为15％-30％的双氧水加入所述混合物中，以得到固液混合物；对所述固液混合物进行固液分离处理，以得到锂浓度为2.5-7g/l的含锂浸出液。
5、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述对所述含锂浸出液进行杂质清除和浓缩处理的方法包括：将所述含锂浸出液的ph值进行提高，并对ph值提高后的含锂浸出液进行固液分离处理，以得到杂质初次清除的初次精制含锂浸出液；将所述初次精制含锂浸出液的ph值进行提高，并在ph值提高后的初次精制含锂浸出液中加入印迹树脂，以得到杂质二次清除的二次精制含锂浸出液；对所述二次精制含锂浸出液进行反渗透和电渗析处理，以将所述二次精制含锂浸出液浓缩为精制含锂浸出液。
6、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述对所述氢氧化锂溶液进行蒸发结晶处理的方法包括：将所述含锂浸出液的ph值由2-4调整到5.5-6，并对ph值调整到5.5-6的含锂浸出液进行固液分离处理，以得到杂质初次清除的初次精制含锂浸出液；将所述初次精制含锂浸出液的ph值由5.5-6调整到8-12，并在ph值调整到8-12的初次精制含锂浸出液中加入印迹树脂，以得到杂质二次清除的二次精制含锂浸出液，所述二次精制含锂浸出液中锂浓度为2-6g/l；对所述二次精制含锂浸出液进行反渗透和电渗析处理，以将所述二次精制含锂浸出液浓缩成锂浓度为10-15g/l的精制含锂浸出液。
7、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述利用所述浓缩精制硫酸锂溶液制备得到氢氧化锂溶液的方法包括：将精制含锂浸出液通入双极膜电渗析装置进行电解，以制备得到氢氧化锂溶液。
8、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述利用所述浓缩精制硫酸锂溶液制备得到氢氧化锂溶液的方法包括：将精制含锂浸出液通入双极膜电渗析装置进行电解，以制备得到浓度为1.5-3.0mol/l的氢氧化锂溶液。
9、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述对所述氢氧化锂溶液进行蒸发结晶处理的方法包括：对所述氢氧化锂溶液进行初次真空蒸发浓缩处理，以得到初次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物；对初次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物进行固液分离，以得到初次结晶的氢氧化锂；将所述初次结晶的氢氧化锂重新溶解，并对重新溶解后的氢氧化锂溶液进行二次真空蒸发浓缩处理，以得到二次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物；对二次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物进行固液分离，以得到二次结晶的氢氧化锂；对二次结晶的氢氧化锂进行烘干，以得到单水氢氧化锂。
10、在上述一方面提供的利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法的一个示例中，所述对所述氢氧化锂溶液进行蒸发结晶处理的方法包括：将浓度为1.5-3.0mol/l的所述氢氧化锂溶液加入到旋转蒸发仪进行初次真空蒸发浓缩处理，以得到固相含量体积比为10％-25％的初次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物；对初次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物进行固液分离，以得到初次结晶的氢氧化锂；将所述初次结晶的氢氧化锂重新溶解，并将重新溶解后的氢氧化锂溶液加入到旋转蒸发仪进行二次真空蒸发浓缩处理，以得到固相含量体积比为10％-25％的二次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物；对二次真空蒸发浓缩处理后的氢氧化锂混合物进行固液分离，以得到二次结晶的氢氧化锂；在氮气氛围下对二次结晶的氢氧化锂进行烘干，以得到单水氢氧化锂。
11、根据本发明的实施例的又一方面提供的单水氢氧化锂由上述的方法制备得到。
12、有益效果：根据本发明的实施例的实现了废旧磷酸铁锂电池的正极粉末中锂与铁的高效分离，得到浸出液的锂浓度较高，铁的溶损率比较低，双极膜制备氢氧化锂过程中副产的稀硫酸返回浸出段直接使用，实现酸的自产自销，产生的淡盐水经高压反渗透后得到的产水和浓缩液继续回用，整个工艺过程不使用碳酸盐，相对碳酸锂生产而言，有利于碳排放量的减少，得到单水氢氧化锂产品没有用沉淀剂转化，纯度较高，母液以及蒸发得到的冷凝水可循环使用，不外排，杜绝了对环境的二次污染，而且减少了直接原料的使用，其工艺相对简单，易于控制，操作可靠性高。
1.一种利用废旧磷酸铁锂电池制备单水氢氧化锂的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用废旧磷酸铁锂电池的正极和稀硫酸获得含锂浸出液的方法包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用废旧磷酸铁锂电池的正极和稀硫酸获得含锂浸出液的方法包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述含锂浸出液进行杂质清除和浓缩处理的方法包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述氢氧化锂溶液进行蒸发结晶处理的方法包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述浓缩精制硫酸锂溶液制备得到氢氧化锂溶液的方法包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述浓缩精制硫酸锂溶液制备得到氢氧化锂溶液的方法包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述氢氧化锂溶液进行蒸发结晶处理的方法包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述氢氧化锂溶液进行蒸发结晶处理的方法包括：
10.一种由权利要求1至9任一项所述的方法制备得到的单水氢氧化锂。
