Trong pin lithium iron phosphate đã ngừng hoạt động, những pin không có giá trị sử dụng từng bước và pin sau khi sử dụng từng bước cuối cùng sẽ được tháo dỡ và tái chế. Sự khác biệt giữa pin lithium iron phosphate và pin vật liệu ternary là nó không chứa kim loại nặng và khả năng thu hồi chủ yếu là Li, P và Fe. Giá trị gia tăng của sản phẩm phục hồi thấp nên cần phát triển lộ trình phục hồi chi phí thấp. Có hai phương pháp phục hồi chính: phương pháp đốt và phương pháp ướt.
Quá trình phục hồi cháy
Phương pháp thu hồi lửa truyền thống là đốt các điện cực ở nhiệt độ cao, đốt hết cacbon và chất hữu cơ trong các mảnh điện cực. Tro còn lại không thể đốt cháy cuối cùng sẽ được sàng lọc để tạo ra vật liệu dạng bột mịn có chứa kim loại và oxit kim loại. Quá trình này đơn giản, nhưng quá trình xử lý kéo dài và khả năng thu hồi toàn diện các kim loại có giá trị thấp. Công nghệ phục hồi cháy cải tiến là loại bỏ chất kết dính hữu cơ bằng cách nung, tách bột lithium sắt photphat khỏi tấm nhôm để thu được vật liệu lithium sắt photphat, sau đó thêm nguyên liệu thô thích hợp để đạt được tỷ lệ mol lithium, sắt và phốt pho cần thiết, và tổng hợp lithium sắt photphat mới bằng phương pháp pha rắn ở nhiệt độ cao. Theo tính toán chi phí, pin lithium iron phosphate thải có thể được tái chế bằng phương pháp đốt khô cải tiến, nhưng lithium iron phosphate mới được điều chế bằng quá trình thu hồi này có nhiều tạp chất và hiệu suất không ổn định.
Quá trình phục hồi ướt
Thu hồi ướt chủ yếu thông qua dung dịch axit và kiềm để hòa tan các ion kim loại trong pin lithium sắt photphat, tiếp tục sử dụng kết tủa, hấp phụ và các cách khác để tách các ion kim loại hòa tan dưới dạng oxit, muối và các dạng khác, hầu hết quá trình phản ứng sử dụng H2SO4, NaOH, H2O2 và các thuốc thử khác. Quá trình thu hồi ướt đơn giản, yêu cầu thiết bị không cao, phù hợp với sản xuất công nghiệp quy mô lớn, được các học giả nghiên cứu nhiều nhất, cũng là phương pháp xử lý pin lithium ion thải chủ đạo ở Trung Quốc.
Việc thu hồi pin lithium iron phosphate chủ yếu là điện cực dương. Khi thu hồi điện cực dương của lithium sắt photphat bằng quy trình ướt, trước tiên phải tách bộ thu lá nhôm khỏi hoạt chất của điện cực dương. Một trong những phương pháp là dùng dung dịch kiềm để hòa tan chất lỏng thu được, hoạt chất không phản ứng với dung dịch kiềm, có thể lọc để thu được hoạt chất. Phương pháp thứ hai là sử dụng dung môi hữu cơ để hòa tan chất kết dính PVDF, để tách vật liệu cực dương lithium sắt photphat và lá nhôm, tái sử dụng lá nhôm, các hoạt chất có thể được xử lý tiếp theo, dung môi hữu cơ có thể được xử lý bằng cách chưng cất, để đạt được sự tái chế. So với hai phương pháp, phương pháp thứ hai an toàn hơn với môi trường. Sự thu hồi lithium sắt photphat trong điện cực dương là sự hình thành lithium cacbonat. Phương pháp thu hồi này có chi phí thấp và được hầu hết các doanh nghiệp tái chế lithium iron phosphate áp dụng, nhưng thành phần chính của lithium iron phosphate sắt phosphate (95%) vẫn chưa được tái chế, dẫn đến lãng phí tài nguyên.
Phương pháp thu hồi ướt lý tưởng là chuyển vật liệu cực âm lithium sắt photphat thải thành muối lithium và sắt photphat để thu hồi Li, Fe và P. Nếu lithium sắt photphat muốn trở thành muối lithium và sắt photphat thì cần phải oxy hóa kim loại màu thành sắt hóa trị ba, và sử dụng phương pháp lọc bằng axit hoặc phương pháp lọc bằng kiềm để lọc lithium. Một số học giả đã tách các tấm nhôm và lithium sắt photphat bằng cách nung oxy hóa, sau đó thu được photphat sắt thô bằng cách lọc và tách axit sunfuric. Natri cacbonat được sử dụng để kết tủa liti cacbonat trong quá trình loại bỏ dung dịch. Sự kết tinh bay hơi của dịch lọc để thu được sản phẩm natri sulfat khan được bán dưới dạng sản phẩm phụ; Phosphat sắt thô được tinh chế thêm để thu được photphat sắt loại pin, có thể được sử dụng để điều chế vật liệu photphat sắt lithium. Công nghệ này đã tương đối trưởng thành sau nhiều năm nghiên cứu.
