CN107986252A - 一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，属于工业副产物利用领域。本发明采用硝酸溶液氧化浸取磷铁，得到含铁、磷酸根的水溶液，浸取分离的水溶液经碱溶液调节pH至中性，分离得到固体沉淀物；浸出过程中产生的氮氧化物气体化合物，经氧化、吸收得到硝酸溶液，返回浸出工序循环使用；固体沉淀物用水调浆并用磷酸溶液反调PH至1~2，分离得到固体沉淀物，经洗涤、干燥及煅烧得到磷酸铁。本发明方法工艺设备简单，操作容易、安全，是一种利用工业废弃物生产具有高附加值和较广应用范围的化工产品的资源有效利用的工艺技术路线，可达到资源综合利用，实现循环经济、节能减排目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，属于工业副产物利用领域。
背景技术
磷酸铁又名磷酸高铁、正磷酸铁，分子式为FePO4，高纯度的二水磷酸铁的颜色为近白色或浅（淡）黄白色粉末，随着结晶水的丢失，颜色逐渐变黄，纯无水物呈黄白色粉末。磷酸铁化合物在农业、陶瓷玻璃、钢铁及表面钝化等领域有很好的应用。因其独特的催化特性、离子交换能力和电化学性能，在催化和锂电池电极材料等领域有着越来越重要的应用。正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，在一定程度上决定着电池的电化学性能、安全性和制造成本等，而磷酸铁是合成磷酸铁锂的前驱体之一，其与磷酸铁锂的结构非常相似，只要控制磷酸铁的结构、形貌及粒度大小，就能较好地控制磷酸铁锂的性能。磷铁比是衡量磷酸铁品质最关键的指标，也是决定磷酸铁锂品质最关键的因素。
磷铁是工业黄磷生产过程中产生的副产物，工业上每生产1t黄磷，可副产磷铁0.1-0.2 t，按目前国内工业黄磷年产量估算，国内每年黄磷工业副产磷铁约10万吨。磷铁的主要成分为磷和铁，同时含有少量的硅、钙、锰及残留的碳、硫等，其中磷铁含量达到80-95%。
目前，国内大多数磷化工生产企业对副产磷铁的利用尚不充分，有些企业直接将其作为废渣处理，从而导致磷化工中的磷铁资源利用经济效益低下，变相造成了磷铁资源的极大浪费，而且对环境造成危害。实际上磷铁在许多领域都有很好的用途，如用于冶金工业炼制的合金剂和脱浆剂等，对磷铁加以充分利用可提升企业的经济效益，达到资源综合利用，实现循环经济、节能减排目的。
发明内容
针对现有技术中磷铁资源化利用问题，本发明提供一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，提取磷铁中的有价元素磷和铁，制备具有高附加值和较广应用范围的磷酸铁，可达到二次资源回收利用，实现循环经济、节能减排目的，为磷铁副产物的开发利用提供一条有效的途径，提高其应用价值。
一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，具体步骤如下：
（1）配制硝酸溶液，将磷铁粉和硝酸铵加入到硝酸溶液中，然后在温度为80~90℃、搅拌速度为300~500rpm的条件下，浸出反应5~6h，分离得到浸出液A和气体B；
（2）将步骤（1）所得气体B引入氧化设备, 通入空气进行氧化处理得到气体C，将气体C引入吸收塔，采用稀硝酸溶液吸收气体C得到吸收液D和尾气，吸收液D替代稀硝酸溶液吸收气体C或返回步骤（1）中配制硝酸溶液；
（3）将步骤（2）所得尾气引入氧化设备，进行空气氧化、稀硝酸溶液吸收循环处理；
（4）在常压、室温、搅拌速度为300~500rpm的条件下，在步骤（1）所得浸出液A中加入氨水调节溶液的pH值为5~7，继续反应0.5~1.0h分离得到固体沉淀物E和滤液F，滤液F返回步骤（1）配制硝酸溶液或步骤（2）配制稀硝酸溶液；
（5）将水加入到反应器中，在常压、室温、搅拌速度为300~500rpm的条件下，再加入步骤（4）所得固体沉淀物E，调浆均匀后再缓慢加入磷酸调节溶液pH至1~2并反应0.5~1.0h分离得到固体沉淀物G和滤液H，固体沉淀物G经水洗涤至中性得到固体沉淀物I和洗涤液J，固体沉淀物I进行干燥处理，然后置于温度为500~700℃条件下焙烧1~2h，冷却即得磷酸铁产品；
（6）将步骤（5）所得滤液H和洗涤液J混合均匀返回步骤（4）中取代水加入到反应器中；
所述步骤（1）硝酸溶液质量浓度为20~25%，硝酸铵的质量为磷铁粉的0.5~1.0%，硝酸溶液与磷铁粉的液固质量比为(8~10):1；
所述步骤（2）稀硝酸溶液的质量浓度为5~10%；
所述步骤（5）中水与固体沉淀物E的液固质量比(4~6):1；
所述磷铁为工业上采用电炉法生产工业黄磷时产出的工业副产物，其主要成分通常为：P 18~30%，Fe 50~75%，Si 0.1~3.0%，Ca 0.05~1.0%，Mn 0.2~2.0%，此外还含有Pb、Cd、Cr、Ni、V、Co、Ti 等有价值金属及残留的碳、硫等物质；
本发明的有益效果：
（1）方法利用磷铁中含有的P、Fe有价元素，通过酸性氧化浸取磷铁中的铁和磷，生产具有高附加值和较广应用范围的磷酸铁；
（2）本发明方法工艺设备简单，操作容易、安全，实现了磷铁二次资源回收利用，实现循环经济、节能减排目的。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，具体步骤如下：
（1）配制硝酸溶液，将磷铁粉和硝酸铵加入到硝酸溶液中，然后在温度为80℃、搅拌速度为500rpm的条件下，浸出反应5h，分离得到浸出液A和气体B； 其中硝酸溶液质量浓度为23%，硝酸铵的质量为磷铁粉的0.5%，硝酸溶液与磷铁粉的液固质量比为8:1；
（2）将步骤（1）所得气体B引入氧化设备, 通入空气进行氧化处理得到气体C，将气体C引入吸收塔，采用稀硝酸溶液吸收气体C得到吸收液D和尾气，吸收液储存于吸收液循环槽中,用于循环吸收反应气体，其中稀硝酸溶液的质量浓度为10%；
（3）将步骤（2）所得尾气引入氧化设备，进行空气氧化、稀硝酸溶液吸收循环处理；
（4）在常压、室温、搅拌速度为500rpm的条件下，在步骤（1）所得浸出液A中加入质量浓度为10%氨水调节溶液的pH值为5，继续反应0.5h分离得到固体沉淀物E和滤液F；
（5）将水加入到反应器中，在常压、室温、搅拌速度为500rpm的条件下，再加入步骤（4）所得固体沉淀物E，调浆均匀后再缓慢加入质量浓度85%的工业磷酸调节溶液pH至1并反应0.5h分离得到固体沉淀物G和滤液H，固体沉淀物G经水洗涤至中性得到固体沉淀物I和洗涤液J，固体沉淀物I置于温度为150℃条件下干燥处理4h，然后置于温度为500℃条件下焙烧2h，冷却即得磷酸铁产品；其中水与固体沉淀物E的液固质量比4:1；
经检测，本实施例磷酸铁产品中Fe的质量含量为36.18%，P的质量含量为20.27%，Fe与P的摩尔比为1:0.99，外观为白色。
实施例2：一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，具体步骤如下：
（1）配制硝酸溶液，将磷铁粉和硝酸铵加入到硝酸溶液中，然后在温度为90℃、搅拌速度为300rpm的条件下，浸出反应6h，分离得到浸出液A和气体B； 其中硝酸溶液质量浓度为20%，硝酸铵的质量为磷铁粉的1.0%，硝酸溶液与磷铁粉的液固质量比为10:1；
（2）将步骤（1）所得气体B引入氧化设备, 通入空气进行氧化处理得到气体C，将气体C引入吸收塔，采用稀硝酸溶液吸收气体C得到吸收液D和尾气，吸收液储存于吸收液循环槽中,用于循环吸收反应气体，其中稀硝酸溶液的质量浓度为5%；
（3）将步骤（2）所得尾气引入氧化设备，进行空气氧化、稀硝酸溶液吸收循环处理；
（4）在常压、室温、搅拌速度为300rpm的条件下，在步骤（1）所得浸出液A中加入质量浓度为20%氨水调节溶液的pH值为7，继续反应1.0h分离得到固体沉淀物E和滤液F；
（5）将水加入到反应器中，在常压、室温、搅拌速度为300rpm的条件下，再加入步骤（4）所得固体沉淀物E，调浆均匀后再缓慢加入质量浓度85%的工业磷酸调节溶液pH至2并反应1.0h分离得到固体沉淀物G和滤液H，固体沉淀物G经水洗涤至中性得到固体沉淀物I和洗涤液J，固体沉淀物I置于温度为120℃条件下干燥处理6h，然后置于温度为700℃条件下焙烧1h，冷却即得磷酸铁产品；其中水与固体沉淀物E的液固质量比6:1；
经检测，本实施例磷酸铁产品中Fe的质量含量为36.72%，P的质量含量为20.34%，Fe与P的摩尔比为1:1.00，外观为白色。
实施例3：一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，具体步骤如下：
（1）在反应器中加入由实施例1步骤（2）的气体吸收液配制的硝酸溶液，将磷铁粉和硝酸铵加入到硝酸溶液中，然后在温度为85℃、搅拌速度为400rpm的条件下，浸出反应5.5h，分离得到浸出液A和气体B； 其中硝酸溶液质量浓度为25%，硝酸铵的质量为磷铁粉的0.7%，硝酸溶液与磷铁粉的液固质量比为8:1；
（2）将步骤（1）所得气体B引入氧化设备, 通入空气进行氧化处理得到气体C，将气体C引入吸收塔，采用稀硝酸溶液吸收气体C得到吸收液D和尾气，吸收液储存于吸收液循环槽中,用于循环吸收反应气体，其中稀硝酸溶液的质量浓度为7%；
（3）将步骤（2）所得尾气引入氧化设备，进行空气氧化、稀硝酸溶液吸收循环处理；
（4）在常压、室温、搅拌速度为450rpm的条件下，在步骤（1）所得浸出液A中加入质量浓度为15%氨水调节溶液的pH值为6，继续反应0.75h分离得到固体沉淀物E和滤液F；
（5）将实施例1步骤（5）所得滤液H和洗涤液J的混合液加入到反应器中，在常压、室温、搅拌速度为400rpm的条件下，再加入步骤（4）所得固体沉淀物E，调浆均匀后再缓慢加入质量浓度85%的工业磷酸调节溶液pH至1.5并反应0.75h分离得到固体沉淀物G和滤液H，固体沉淀物G经水洗涤至中性得到固体沉淀物I和洗涤液J，固体沉淀物I置于温度为120℃条件下干燥处理5h，然后置于温度为600℃条件下焙烧1.5h，冷却即得磷酸铁产品；其中滤液H和洗涤液J的混合液与固体沉淀物E的液固质量比5:1；
经检测，本实施例磷酸铁产品中Fe的质量含量为36.32%，P的质量含量为20.05%，Fe与P的摩尔比为1:1.01，外观为白色。
实施例4：一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，具体步骤如下：
（1）在反应器中加入由实施例1步骤（2）的气体吸收液配制的硝酸溶液，将磷铁粉和硝酸铵加入到硝酸溶液中，然后在温度为90℃、搅拌速度为450rpm的条件下，浸出反应5.0h，分离得到浸出液A和气体B； 其中硝酸溶液质量浓度为22%，硝酸铵的质量为磷铁粉的0.90%，硝酸溶液与磷铁粉的液固质量比为9:1；
（2）将步骤（1）所得气体B引入氧化设备, 通入空气进行氧化处理得到气体C，将气体C引入吸收塔，采用稀硝酸溶液吸收气体C得到吸收液D和尾气，吸收液储存于吸收液循环槽中,用于循环吸收反应气体，其中稀硝酸溶液的质量浓度为8.5%；
（3）将步骤（2）所得尾气引入氧化设备，进行空气氧化、稀硝酸溶液吸收循环处理；
（4）在常压、室温、搅拌速度为400rpm的条件下，在步骤（1）所得浸出液A中加入质量浓度为17%的氨水调节溶液的pH值为6.5，继续反应1.0h分离得到固体沉淀物E和滤液F；
（5）将实施例1步骤（5）所得滤液H和洗涤液J的混合液加入到反应器中，在常压、室温、搅拌速度为500rpm的条件下，再加入步骤（4）所得固体沉淀物E，调浆均匀后再缓慢加入质量浓度85%的工业磷酸调节溶液pH至2.0并反应1.0h分离得到固体沉淀物G和滤液H，固体沉淀物G经水洗涤至中性得到固体沉淀物I和洗涤液J，固体沉淀物I置于温度为140℃条件下干燥处理5h，然后置于温度为650℃条件下焙烧2.0h，冷却即得磷酸铁产品；其中滤液H和洗涤液J的混合液与固体沉淀物E的液固质量比5:1；
经检测，本实施例磷酸铁产品中Fe的质量含量为36.54%，P的质量含量为20.16%，Fe与P的摩尔比为1:1.01，外观为白色。
Claims (4)
1.一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）配制硝酸溶液，将磷铁粉和硝酸铵加入到硝酸溶液中，然后在温度为80~90℃、搅拌速度为300~500rpm的条件下，浸出反应5~6h，分离得到浸出液A和气体B；
（2）将步骤（1）所得气体B引入氧化设备, 通入空气进行氧化处理得到气体C，将气体C引入吸收塔，采用稀硝酸溶液吸收气体C得到吸收液D和尾气，吸收液D替代稀硝酸溶液吸收气体C或返回步骤（1）中配制硝酸溶液；
（3）将步骤（2）所得尾气引入氧化设备，进行空气氧化、稀硝酸溶液吸收循环处理；
（4）在常压、室温、搅拌速度为300~500rpm的条件下，在步骤（1）所得浸出液A中加入氨水调节溶液的pH值为5~7，继续反应0.5~1.0h分离得到固体沉淀物E和滤液F，滤液F返回步骤（1）配制硝酸溶液或步骤（2）配制稀硝酸溶液；
（5）将水加入到反应器中，在常压、室温、搅拌速度为300~500rpm的条件下，再加入步骤（4）所得固体沉淀物E，调浆均匀后再缓慢加入磷酸调节溶液pH至1~2并反应0.5~1.0h分离得到固体沉淀物G和滤液H，固体沉淀物G经水洗涤至中性得到固体沉淀物I和洗涤液J，固体沉淀物I进行干燥处理，然后置于温度为500~700℃条件下焙烧1~2h，冷却即得磷酸铁产品；
（6）将步骤（5）所得滤液H和洗涤液J混合均匀返回步骤（4）中取代水加入到反应器中。
2.根据权利要求1所述利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，其特征在于：步骤（1）硝酸溶液质量浓度为20~25%，硝酸铵的质量为磷铁粉的0.5~1.0%，硝酸溶液与磷铁粉的液固质量比为(8~10):1。
3.根据权利要求1所述利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，其特征在于：步骤（2）稀硝酸溶液的质量浓度为5~10%。
4.根据权利要求1所述利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法，其特征在于：步骤（5）中水与固体沉淀物E的液固质量比(4~6):1。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111924815A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-13 | 曲靖市华祥科技有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收方法 |
| CN114620697A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-14 | 昆明理工大学 | 一种以黄磷副产磷铁渣为原料制备磷酸铁的生产工艺及生产设备 |
| CN115259124A (zh) * | 2021-04-29 | 2022-11-01 | 四川大学 | 一种电池级磷酸铁前驱体的制备方法及应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103094571A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-08 | 贵州省开阳安达磷化工有限公司 | 锂电池用正磷酸铁的制备方法及该方法制备的正磷酸铁 |
| CN103086341A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 用磷铁制备电池级磷酸铁的方法 |
| CN103468973A (zh) * | 2013-09-28 | 2013-12-25 | 周骏宏 | 一种从含镍磷铁中提镍的方法 |
| CN103864044A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-18 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 利用微波法将磷铁转化为电池级磷酸铁的方法 |
| US20140264185A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Korea Institute Of Science And Technology | Recycling method of olivine-based cathode material for lithium secondary battery, cathode material fabricated therefrom, and cathode and lithium secondary battery including the same |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103094571A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-08 | 贵州省开阳安达磷化工有限公司 | 锂电池用正磷酸铁的制备方法及该方法制备的正磷酸铁 |
| CN103086341A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 用磷铁制备电池级磷酸铁的方法 |
| US20140264185A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Korea Institute Of Science And Technology | Recycling method of olivine-based cathode material for lithium secondary battery, cathode material fabricated therefrom, and cathode and lithium secondary battery including the same |
| CN103468973A (zh) * | 2013-09-28 | 2013-12-25 | 周骏宏 | 一种从含镍磷铁中提镍的方法 |
| CN103864044A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-18 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 利用微波法将磷铁转化为电池级磷酸铁的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 刘万丰等: "磷铁制备电池级磷酸铁放大实验研究", 《无机盐工业》 * |
| 滕启文等: "磷酸镧对磷酸铁催化选择氧化甲烷的影响", 《稀土》 * |
| 苏毅: "黄磷炉渣提取白炭黑和磷酸氢钙的研究", 《中国博士学位论文全文数据库•工程科技I辑》 * |
| 谭世语等: "《化工工艺学》", 31 January 2015 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111924815A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-13 | 曲靖市华祥科技有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收方法 |
| CN115259124A (zh) * | 2021-04-29 | 2022-11-01 | 四川大学 | 一种电池级磷酸铁前驱体的制备方法及应用 |
| CN114620697A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-14 | 昆明理工大学 | 一种以黄磷副产磷铁渣为原料制备磷酸铁的生产工艺及生产设备 |
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