一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115477291A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202211213319.3(22)申请日2022.09.29(71)申请人四川龙蟒磷化工有限公司地址618200四川省德阳市绵竹市新市工业开发区（A区）(72)发明人刘志磊宫东杰付全军罗显明周文(74)专利代理机构成都智言知识产权代理有限公司51282专利代理师蒋秀清(51)Int.Cl.C01B25/37(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法(57)摘要本发明公开了一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，涉及磷酸亚铁制备技术领域，本发明直接利用湿法磷酸和钛白副产物七水硫酸亚铁为原料，分别简单除杂后就合并投入工艺中，相较于现有技术，本发明废水产生段仅步骤(8)，废水量大大减少，整个工艺生产成本大大降低，且产品质量高，制备得到无水磷酸亚铁杂质元素含量低，硫、氟、钙、钾、镁、锰等元素含量在50ppm以下，达到电池级标准；磷源和铁源成本较低，除杂和制备工艺简单；相关成分收率也远高于现有技术：磷源的收率在98％以上，铁源的收率在99％以上。CN115477291ACN115477291A权利要求书1/1页1.一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，其特征在于，按如下步骤制备：(1)酸脱氟：向湿法磷酸中加入脱氟剂，并加入碱中和，控制溶液pH值至3.8～4.2，在20～80℃下搅拌反应10～30min，形成悬浊液，所述脱氟剂为硫酸铝、氢氧化铝、氯化铝、硫酸铁、氢氧化铁、氯化铁一种或多种；(2)一次抽滤：对步骤(1)得到的悬浊液进行抽滤，使用滤饼质量5～20倍质量的洗水洗涤，洗水温度控制在20～60℃，洗水收集到滤液中，滤饼进入化肥系统回用；(3)调pH：向步骤(2)所得滤液中加入碱，调节滤液pH至7～11，在20～80℃条件下搅拌20～60min；(4)二次抽滤：对步骤(3)得到的悬浊液进行抽滤，滤饼进入化肥系统回用，洗水收集到滤液中，得到磷酸盐溶液；(5)钛白粉副产物七水硫酸亚铁除杂：硫酸亚铁中加入适量水溶解，搅拌加热至60～90℃后，加入铁粉，待pH＝3.2～4.5时，加入3wt％氟化铵和0.1％硫化铵反应20min，抽滤，得到硫酸亚铁溶液；(6)投料：将步骤(4)得到的磷酸盐溶液加入到步骤(5)得到的硫酸亚铁溶液，用硫酸调节pH值至2.0～3.3，其中磷铁摩尔比为1.5～1.8，在20‑50℃下反应10‑30min，得到悬浊液；(7)三次抽滤：将步骤(6)得到的悬浊液进行抽滤，滤饼进入化肥系统回用，滤液即为纯净的磷铁混液；(8)反应：向步骤(7)得到的磷铁混液中加入碱调节pH＝3.3～4.5，在20～70℃温度下，搅拌反应10～30min，继续加入碱调节pH＝5.5～8.0，在20～70℃温度下，反应20～50min，洗涤抽滤，得到滤饼；(9)干燥、煅烧：向步骤(8)得到的滤饼中加入1～2wt％的碳源，混合均匀后，在550～620℃下氮气保护下煅烧1～2h，即得到电池级无水磷酸亚铁。2.如权利要求1所述的一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述脱氟剂的加入量为湿法磷酸总量的0.1～5.0wt％。3.如权利要求1所述的一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的碱为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。4.如权利要求1所述的一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的碱为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。5.如权利要求1所述的一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，其特征在于，步骤(8)中所述的碱为氨水、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。6.如权利要求1或5所述的一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，其特征在于，所述搅拌反应过程中使用的搅拌桨为带有破碎功能的搅拌桨。7.如权利要求1所述的一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法，其特征在于，步骤(9)中所述碳源为葡萄糖、蔗糖、抗坏血酸以及聚乙二醇中的至少一种。2CN115477291A说明书1/7页一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法技术领域[0001]本发明涉及磷酸亚铁制备技术领域，具体涉及一种湿法磷酸和钛白副产物制电池级无水磷酸亚铁的方法。背景技术[0002]随着新能源电池材料磷酸铁锂行业的快速发展，湿法磷酸的应用领域得到扩展，已成为磷酸铁锂正极材料前驱体的重要原料之一，但湿法磷酸中有较高的杂质，例如氟、铁、铝、镁、锰、钾、钠等杂质元素，特别是氟杂质元素对磷酸铁锂电性能影响会很大，含有氟的正