CN111422852B - 一种磷酸铁钒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷酸铁钒的制备方法。将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀,然后加入热纯水搅拌60min,得到浆料;将浆料加入水合肼溶液后,搅拌混合均匀,然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.5,升温至温度为95℃,然后搅拌反应4h,搅拌速度为300r/min,得到反应料;将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.67μm,然后从搅拌磨中取出,放出到反应釜内,在搅拌状态下加入钛酸正丁酯,然后继续搅拌反应30min,然后喷雾干燥,得到喷雾干燥料;将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧得到磷酸铁钒。本发明工艺简单,且没有废水产生,得到的氯化铵可以回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种磷酸铁钒的制备方法,属于新能源锂电池材料技术领域。
背景技术
磷酸铁锂具有高能量密度,其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25℃);安全性,是最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;寿命长,在100%DOD条件下,可以充放电2000次以上;原因为磷酸铁锂晶格稳定性好,锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大,故而具有良好的可逆性。存在的不足是电极离子传导率差,不适宜大电流的充放电,在应用方面受阻。解决方法:在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性;充电性能,磷酸铁锂正极材料的锂电池,可以使用大倍率充电,最快可在1小时内将电池充满。
但是磷酸铁锂的最大缺点是容量低,导电性不好。
而磷酸钒锂理论容量高(197mAh/g),同时其三维离子扩散,相比较磷酸铁锂的一维离子扩散,扩散系数更大,有利于大倍率放电,但是需要解决其导电性差的问题。
将两者结合起来,就是磷酸铁锂与磷酸钒锂形成复合材料,成为磷酸钒锂最有可能优先产业化的方向。
以磷酸铁为前驱体来制备磷酸铁锂,成为磷酸铁锂合成的主流工艺,那么制备导电性好的磷酸铁钒,可以更好的制备导电性好、容量好的磷酸铁锂-磷酸钒锂复合材料。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种磷酸铁钒的制备方法,形成钒铁的磷酸盐共沉淀,同时形成了碳和钛的包覆,有效的提高了磷酸铁钒的导电性,同时由于原料中钒为五价态,为氧化剂,而氯化亚铁中亚铁离子为二价态,为还原剂,两者在液相条件下发生氧化还原反应,再与磷酸根结合,得到磷酸铁钒,同时加入分散剂,可以更好的形成颗粒均一的沉淀,再经过研磨后,进一步提高颗粒粒径一致性,经过钛酸丁酯的液相包覆,然后喷雾干燥,得到干燥料,然后再在高温气氛下煅烧,PEG分解碳化,同时氯化铵等杂质分解出氨气和氯化氢,钛沉淀和铝沉淀经过分解得到二氧化钛和氧化铝,从而得到磷酸铁钒,本发明工艺简单,且没有废水产生,得到的氯化铵可以回收利用。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
本发明的一种磷酸铁钒的制备方法,其为以下步骤:
(1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀,然后加入热纯水搅拌30-60min,得到浆料;
(2)将浆料加入水合肼溶液后,搅拌混合均匀,然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2-2.5,升温至温度为90-95℃,然后搅拌反应2-4h,搅拌速度为200-300r/min,得到反应料;
(3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.4-0.8μm,然后从搅拌磨中取出,放出到反应釜内,在搅拌状态下加入钛酸正丁酯,加入过程维持温度为30-50摄氏度,搅拌速度为100-200r/min,加入时间为30-60min,然后继续搅拌反应15-30min,然后喷雾干燥,得到喷雾干燥料;
(4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧,煅烧时间为5-10h,煅烧温度为450-600℃,得到磷酸铁钒。
所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100:25-40:190-200:320-350:2-5:15-30。
所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯,热纯水的温度为50-60℃,加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比10-30:1,搅拌速度为200-400r/min。
所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5-1mol/L,浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.01-0.1,酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
所述步骤(3)中喷雾干燥过程,采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥,进风温度为200-300℃,喷雾干燥塔内的温度为95-110℃,塔内压力比外界压力低300-500Pa,喷雾雾滴直径控制在5-50μm之间,喷雾雾滴从塔顶喷出,落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘,得到喷雾干燥料,喷雾干燥料的直径为1-20μm,料温控制在≤100℃,游离水质量分数≤2%。
所述步骤(4)中煅烧过程,采用辊道炉煅烧,惰性气体为氮气、氩气中的至少一种,煅烧过程分为三个阶段,分别为升温段、保温段和降温段,升温段的升温速率为100-150℃/h,升温段设置有排风口,排风口与引风机连通,引风机为变频电机,煅烧时辊道炉内的压力比外界大气压高300-500Pa,辊道炉保温段的气体中湿度≤5%,降温段采用冷却水降温,降温至物料温度≤100℃后出料。
所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后,经过粉碎、筛分、除铁和真空包装,粉碎采用气流粉碎,气体采用高压干燥空气,干燥空气的露点低于-40℃,粉碎至粒径为3-10μm,筛分过60-80目筛,除铁采用两级电磁除铁器除铁,除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收,得到氯化铵溶液,经过浓缩结晶,得到氯化铵晶体。
本发明先将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000混合,然后加入热纯水,混合搅拌溶解,然后再高温下反应,则五价态的钒会与二价态的亚铁离子反应,均得到三价态的钒离子和铁离子,再与磷酸根结合,得到铁钒的磷酸盐共沉淀,然后经过研磨,使得粒径更加均匀,且粒径小,再加入钛酸丁酯,经过水解包覆,使得颗粒表面包覆一层钛沉淀,经过喷雾干燥,则水分会蒸发掉,PEG和氯化铵会结晶出来,包裹在沉淀颗粒的外面。
得到的喷物料在惰性气氛下经过热分解,则磷酸盐沉淀中的结晶水和游离水会被煅烧出来,同时氯化铵等会被分解出来,PEG会热分解和碳化,从而形成碳钛包覆的铁钒磷酸盐沉淀。
本发明的工艺,无废水产生,同时有效的利用了副产物。
本发明的有益效果:形成钒铁的磷酸盐共沉淀,同时形成了碳和钛的包覆,有效的提高了磷酸铁钒的导电性,同时由于原料中钒为五价态,为氧化剂,而氯化亚铁中亚铁离子为二价态,为还原剂,两者在液相条件下发生氧化还原反应,再与磷酸根结合,得到磷酸铁钒,同时加入分散剂,可以更好的形成颗粒均一的沉淀,再经过研磨后,进一步提高颗粒粒径一致性,经过钛酸丁酯的液相包覆,然后喷雾干燥,得到干燥料,然后再在高温气氛下煅烧,PEG分解碳化,同时氯化铵等杂质分解出氨气和氯化氢,钛沉淀和铝沉淀经过分解得到二氧化钛和氧化铝,从而得到磷酸铁钒,以此为前驱体,制备的磷酸铁钒锂倍率性能好、粉末内阻低,本发明工艺简单,且没有废水产生,得到的氯化铵可以回收利用。
附图说明
图1为本发明的实施例1的产品的粒度分布图。
图2为本发明的实施例2的产品的粒度分布图。
图3为本发明的实施例3的产品的粒度分布图。
图4为本发明的实施例1的产品的SEM。
图5为本发明的实施例2的产品的SEM。
图6为本发明的实施例3的产品的SEM。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明:本实施例的一种磷酸铁钒的制备方法,其为以下步骤:
(1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀,然后加入热纯水搅拌30-60min,得到浆料;
(2)将浆料加入水合肼溶液后,搅拌混合均匀,然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2-2.5,升温至温度为90-95℃,然后搅拌反应2-4h,搅拌速度为200-300r/min,得到反应料;
(3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.4-0.8μm,然后从搅拌磨中取出,放出到反应釜内,在搅拌状态下加入钛酸正丁酯,加入过程维持温度为30-50摄氏度,搅拌速度为100-200r/min,加入时间为30-60min,然后继续搅拌反应15-30min,然后喷雾干燥,得到喷雾干燥料;
(4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧,煅烧时间为5-10h,煅烧温度为450-600℃,得到磷酸铁钒。
所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100:25-40:190-200:320-350:2-5:15-30。
所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯,热纯水的温度为50-60℃,加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比10-30:1,搅拌速度为200-400r/min。
所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5-1mol/L,浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.01-0.1,酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
所述步骤(3)中喷雾干燥过程,采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥,进风温度为200-300℃,喷雾干燥塔内的温度为95-110℃,塔内压力比外界压力低300-500Pa,喷雾雾滴直径控制在5-50μm之间,喷雾雾滴从塔顶喷出,落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘,得到喷雾干燥料,喷雾干燥料的直径为1-20μm,料温控制在≤100℃,游离水质量分数≤2%。
所述步骤(4)中煅烧过程,采用辊道炉煅烧,惰性气体为氮气、氩气中的至少一种,煅烧过程分为三个阶段,分别为升温段、保温段和降温段,升温段的升温速率为100-150℃/h,升温段设置有排风口,排风口与引风机连通,引风机为变频电机,煅烧时辊道炉内的压力比外界大气压高300-500Pa,辊道炉保温段的气体中湿度≤5%,降温段采用冷却水降温,降温至物料温度≤100℃后出料。
所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后,经过粉碎、筛分、除铁和真空包装,粉碎采用气流粉碎,气体采用高压干燥空气,干燥空气的露点低于-40℃,粉碎至粒径为3-10μm,筛分过60-80目筛,除铁采用两级电磁除铁器除铁,除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收,得到氯化铵溶液,经过浓缩结晶,得到氯化铵晶体。
实施例1
一种磷酸铁钒的制备方法,其为以下步骤:
(1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀,然后加入热纯水搅拌30min,得到浆料;
(2)将浆料加入水合肼溶液后,搅拌混合均匀,然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.5,升温至温度为95℃,然后搅拌反应4h,搅拌速度为200r/min,得到反应料;
(3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.55μm,然后从搅拌磨中取出,放出到反应釜内,在搅拌状态下加入钛酸正丁酯,加入过程维持温度为30摄氏度,搅拌速度为100r/min,加入时间为30min,然后继续搅拌反应15min,然后喷雾干燥,得到喷雾干燥料;
(4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧,煅烧时间为10h,煅烧温度为600℃,得到磷酸铁钒。
所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100:25:190:320:2:15。
所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯,热纯水的温度为50℃,加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比30:1,搅拌速度为200r/min。
所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5mol/L,浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.1,酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
所述步骤(3)中喷雾干燥过程,采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥,进风温度为200℃,喷雾干燥塔内的温度为95℃,塔内压力比外界压力低300Pa,喷雾雾滴直径控制在5-50μm之间,喷雾雾滴从塔顶喷出,落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘,得到喷雾干燥料,喷雾干燥料的直径为6.9μm,料温控制在≤100℃,游离水质量分数≤2%。
所述步骤(4)中煅烧过程,采用辊道炉煅烧,惰性气体为氮气、氩气中的至少一种,煅烧过程分为三个阶段,分别为升温段、保温段和降温段,升温段的升温速率为100℃/h,升温段设置有排风口,排风口与引风机连通,引风机为变频电机,煅烧时辊道炉内的压力比外界大气压高300Pa,辊道炉保温段的气体中湿度≤5%,降温段采用冷却水降温,降温至物料温度≤100℃后出料。
所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后,经过粉碎、筛分、除铁和真空包装,粉碎采用气流粉碎,气体采用高压干燥空气,干燥空气的露点低于-40℃,粉碎至粒径为3.7μm,筛分过70目筛,除铁采用两级电磁除铁器除铁,除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收,得到氯化铵溶液,经过浓缩结晶,得到氯化铵晶体。
实施例2
一种磷酸铁钒的制备方法,其为以下步骤:
(1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀,然后加入热纯水搅拌60min,得到浆料;
(2)将浆料加入水合肼溶液后,搅拌混合均匀,然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.5,升温至温度为95℃,然后搅拌反应4h,搅拌速度为300r/min,得到反应料;
(3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.67μm,然后从搅拌磨中取出,放出到反应釜内,在搅拌状态下加入钛酸正丁酯,加入过程维持温度为50摄氏度,搅拌速度为200r/min,加入时间为60min,然后继续搅拌反应30min,然后喷雾干燥,得到喷雾干燥料;
(4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧,煅烧时间为10h,煅烧温度为600℃,得到磷酸铁钒。
所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100:40:200:350:5:30。
所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯,热纯水的温度为60℃,加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比30:1,搅拌速度为400r/min。
所述步骤(2)水合肼溶液浓度为1mol/L,浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.1,酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
所述步骤(3)中喷雾干燥过程,采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥,进风温度为300℃,喷雾干燥塔内的温度为110℃,塔内压力比外界压力低500Pa,喷雾雾滴直径控制在5-50μm之间,喷雾雾滴从塔顶喷出,落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘,得到喷雾干燥料,喷雾干燥料的直径为16.5μm,料温控制在≤100℃,游离水质量分数≤2%。
所述步骤(4)中煅烧过程,采用辊道炉煅烧,惰性气体为氮气、氩气中的至少一种,煅烧过程分为三个阶段,分别为升温段、保温段和降温段,升温段的升温速率为150℃/h,升温段设置有排风口,排风口与引风机连通,引风机为变频电机,煅烧时辊道炉内的压力比外界大气压高500Pa,辊道炉保温段的气体中湿度≤5%,降温段采用冷却水降温,降温至物料温度≤100℃后出料。
所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后,经过粉碎、筛分、除铁和真空包装,粉碎采用气流粉碎,气体采用高压干燥空气,干燥空气的露点低于-40℃,粉碎至粒径为6.5μm,筛分过80目筛,除铁采用两级电磁除铁器除铁,除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收,得到氯化铵溶液,经过浓缩结晶,得到氯化铵晶体。
实施例3
一种磷酸铁钒的制备方法,其为以下步骤:
(1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀,然后加入热纯水搅拌50min,得到浆料;
(2)将浆料加入水合肼溶液后,搅拌混合均匀,然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.3,升温至温度为93℃,然后搅拌反应3h,搅拌速度为250r/min,得到反应料;
(3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.72μm,然后从搅拌磨中取出,放出到反应釜内,在搅拌状态下加入钛酸正丁酯,加入过程维持温度为40摄氏度,搅拌速度为150r/min,加入时间为40min,然后继续搅拌反应20min,然后喷雾干燥,得到喷雾干燥料;
(4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧,煅烧时间为8h,煅烧温度为550℃,得到磷酸铁钒。
所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100:35:195:335:3.5:25。
所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯,热纯水的温度为55℃,加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比20:1,搅拌速度为300r/min。
所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.75mol/L,浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.05,酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
所述步骤(3)中喷雾干燥过程,采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥,进风温度为250℃,喷雾干燥塔内的温度为99℃,塔内压力比外界压力低400Pa,喷雾雾滴直径控制在5-50μm之间,喷雾雾滴从塔顶喷出,落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘,得到喷雾干燥料,喷雾干燥料的直径为6.8μm,料温控制在≤100℃,游离水质量分数≤2%。
所述步骤(4)中煅烧过程,采用辊道炉煅烧,惰性气体为氮气、氩气中的至少一种,煅烧过程分为三个阶段,分别为升温段、保温段和降温段,升温段的升温速率为130℃/h,升温段设置有排风口,排风口与引风机连通,引风机为变频电机,煅烧时辊道炉内的压力比外界大气压高400Pa,辊道炉保温段的气体中湿度≤5%,降温段采用冷却水降温,降温至物料温度≤100℃后出料。
所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后,经过粉碎、筛分、除铁和真空包装,粉碎采用气流粉碎,气体采用高压干燥空气,干燥空气的露点低于-40℃,粉碎至粒径为6.5μm,筛分过70目筛,除铁采用两级电磁除铁器除铁,除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收,得到氯化铵溶液,经过浓缩结晶,得到氯化铵晶体。
最终本发明的实施例1、2和3得到的产品检测,结果如下:
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
D1O | 2.5μm | 3.7μm | 3.2μm |
D50 | 3.7μm | 6.5μm | 6.5μm |
D90 | 8.8μm | 10.1μm | 11.4μm |
BET | 16.4m<sup>2</sup>/g | 15.8m<sup>2</sup>/g | 15.5m<sup>2</sup>/g |
Fe | 21.95% | 20.8% | 20.68% |
V | 10.5% | 9.5% | 9.66% |
P | 20.5% | 20.15% | 19.67% |
C | 1.2% | 1.97% | 1.5% |
Ti | 1.2% | 2.3% | 1.9% |
Al | 1.4% | 2% | 1.79% |
松装密度 | 0.75g/mL | 0.79g/mL | 0.71g/mL |
将实施例1得到的磷酸铁钒,加入葡萄糖、碳酸锂一起混合,经过磨细、喷雾,得到的喷物料经过烧结后,得到的磷酸铁钒锂,同时将磷酸铁、偏钒酸铵、纳米二氧化钛、纳米氧化铝和MAP混合后,加入葡萄糖、碳酸锂一起混合,经过磨细、喷雾,得到的喷物料经过烧结后,得到的磷酸铁钒锂,两者产品检测数据如下:
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种磷酸铁钒的制备方法,其特征在于,为以下步骤:
(1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀,然后加入热纯水搅拌30-60min,得到浆料;
(2)将浆料加入水合肼溶液后,搅拌混合均匀,然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2-2.5,升温至温度为90-95℃,然后搅拌反应2-4h,搅拌速度为200-300r/min,得到反应料;
(3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.4-0.8μm,然后从搅拌磨中取出,放出到反应釜内,在搅拌状态下加入钛酸正丁酯,加入过程维持温度为30-50摄氏度,搅拌速度为100-200r/min,加入时间为30-60min,然后继续搅拌反应15-30min,然后喷雾干燥,得到喷雾干燥料;所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100:25-40:190-200:320-350:2-5:15-30;喷雾干燥过程,采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥,进风温度为200-300℃,喷雾干燥塔内的温度为95-110℃,塔内压力比外界压力低300-500Pa,喷雾雾滴直径控制在5-50μm之间,喷雾雾滴从塔顶喷出,落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘,得到喷雾干燥料,喷雾干燥料的直径为1-20μm,料温控制在≤100℃,游离水质量分数≤2%;
(4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧,煅烧时间为5-10h,煅烧温度为450-600℃,得到磷酸铁钒;煅烧过程,采用辊道炉煅烧,惰性气体为氮气、氩气中的至少一种,煅烧过程分为三个阶段,分别为升温段、保温段和降温段,升温段的升温速率为100-150℃/h,升温段设置有排风口,排风口与引风机连通,引风机为变频电机,煅烧时辊道炉内的压力比外界大气压高300-500Pa,辊道炉保温段的气体中湿度≤5%,降温段采用冷却水降温,降温至物料温度≤100℃后出料。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁钒的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯,热纯水的温度为50-60℃,加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比10-30:1,搅拌速度为200-400r/min。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁钒的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5-1mol/L,浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.01-0.1,酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁钒的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后,经过粉碎、筛分、除铁和真空包装,粉碎采用气流粉碎,气体采用高压干燥空气,干燥空气的露点低于-40℃,粉碎至粒径为3-10μm,筛分过60-80目筛,除铁采用两级电磁除铁器除铁,除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
5.根据权利要求4所述的一种磷酸铁钒的制备方法,其特征在于:所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收,得到氯化铵溶液,经过浓缩结晶,得到氯化铵晶体。
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