一种利用含铁渣制备磷酸铁的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113184821A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202110513422.9(22)申请日2021.05.11(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人万江涛张宁张勇杰刘满库李子郯(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人梁文惠(51)Int.Cl.C01B25/37(2006.01)C22B1/06(2006.01)C22B7/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种利用含铁渣制备磷酸铁的方法(57)摘要本发明提供了一种利用含铁渣制备磷酸铁的方法。该方法包括：步骤S1，对含铁渣进行酸洗，得到酸洗后铁渣和酸洗液；步骤S2，将酸洗后铁渣与酸和磷酸盐混合造粒，得到混合颗粒；步骤S3，将混合颗粒进行焙烧，得到焙烧物；步骤S4，在pH值为0.8～1.8的条件下，对焙烧物进行加热浆化，得到磷酸铁浆液；步骤S5，对磷酸铁浆液进行固液分离，得到磷酸铁粗品和有价金属溶液。本申请所得磷酸铁粗品可以作为磷酸铁电池的原料使用，有价金属溶液中的金属回收率可以高达98.5％以上，实现了铁渣废料的全部有效利用，且工艺简单易行，添加剂廉价，可优化降低磷酸铁合成的成本，实现了铁渣无渣化综合回收利用。CN113184821ACN113184821A权利要求书1/1页1.一种利用含铁渣制备磷酸铁的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，对含铁渣进行酸洗，得到酸洗后铁渣和酸洗液；步骤S2，将所述酸洗后铁渣与酸和磷酸盐混合造粒，得到混合颗粒；步骤S3，将所述混合颗粒进行焙烧，得到焙烧物；步骤S4，在pH值为0.8～1.8的条件下，对所述焙烧物进行加热浆化，得到磷酸铁浆液；步骤S5，对所述磷酸铁浆液进行固液分离，得到磷酸铁粗品和有价金属溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1采用硫酸进行所述酸洗，优选所述硫酸中H2SO4的摩尔量为所述含铁渣中铁总摩尔量的0.5％～2％，优选为1.0～1.5％，优选所述硫酸的体积为所述含铁渣体积的1～5倍，优选为2～3倍，优选所述含铁渣选自黄钠铁矾渣、针铁矿渣、赤铁矿渣、磷酸铁废渣和磷酸铁锂渣中的任意一种或多种的混合物，优选所述含铁渣的粒径小于50μm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，以H+计所述酸的摩尔量为所述酸洗后铁渣中铁的摩尔量的2.0～2.2倍，优选以磷元素计所述磷酸盐的摩尔量为理论磷酸盐的摩尔量的1.0～1.05倍，优选所述酸为硫酸，优选所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸钠和磷酸钾中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合颗粒的粒径为0.5～8cm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中焙烧的温度为120～300℃，所述焙烧的时间为1～10h，优选所述焙烧在空气中进行，所述空气的流量为1～20L/min，优选为10～15L/min。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述加热浆化的温度为70～95℃、时间为10～30h，优选在所述加热浆化的过程中对所述焙烧物进行搅拌，所述搅拌的转速为1000～2000rpm。7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：将所述焙烧物与水、表面活性剂混合得到混合浆液，优选所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠，优选所述表面活性剂与所述焙烧物的体积比为0.05～0.2:1，优选所述焙烧物与所述水的体积比为1:5～7；对所述混合浆液进行加热处理，且在所述加热处理的过程中维持所述混合浆液的pH值为0.8～1.8，得到所述磷酸铁浆液。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行所述步骤S4之前，将所述焙烧物粉碎至粒径在0.1～50μm之间。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：对所述磷酸铁浆液进行过滤，得到滤饼和滤液；对所述滤饼进行酸淋洗，得到粗磷酸铁，优选采用质量浓度为0.5～2％的硫酸进行所述酸淋洗。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对所述步骤S5得到的所述滤液和所述步骤S1得到的所述酸洗液中的有价金属进行湿法回收。2CN113184821A说明书1/8页一种利用含铁渣制备磷酸铁的方法技术领域[0001]本发明涉及废渣处理技术领域，具体而言，涉及一种利用含铁渣制备磷酸铁的方法。背景技术[0002]湿法冶炼行业目前存在一个普遍现象就是危废固体渣难以处理，其中比较常见铁渣包括黄钠铁矾渣、针铁矿渣、赤铁矿渣、磷酸铁废渣、磷酸铁锂渣等。铁钒渣和铁矿渣一般采用作为建筑材料的原料制砖、有组织的专门填埋