CN111847417B - 一种电池级水合磷酸铁的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池级水合磷酸铁的制备方法，包括方案A或B：方案A：将亚铁源溶液与磷源溶液配成混合溶液，通过严格控制pH及反应温度和时间等条件，使亚铁离子氧化并转化成水合磷酸铁；方案B：将磷源与亚铁源溶液先转化成磷酸亚铁沉淀；再将磷酸亚铁沉淀加水调浆后补加磷源，通过严格控制pH及反应温度和时间等条件，使亚铁离子氧化并转化成水合磷酸铁。该方法可以产出纯度、密度和粒度等达到电池级水合磷酸铁，且可以采用化学纯或纯度不高的铁源或磷源物料，突破了现有技术对原料纯度要求高的局限，同时解决现有水合磷酸铁产品振实密度偏低的技术缺陷。

Description

一种电池级水合磷酸铁的制备方法

技术领域

本发明涉及一种电池级水合磷酸铁的制备方法，特别涉及一种利用高酸度电离沉淀技术来实现高纯、高振实密度及形貌较好的电池级水合磷酸铁的方法，属于锂离子电池材料制备术领域。

背景技术

自1997年第一次报道橄榄石结构的磷酸铁锂中锂离子能够嵌入/脱出并用作锂离子电池正极材料以来，基于橄榄石结构(LiMPO₄，M代表Fe、Mn、Ni、Co等)的锂离子电池正极材料，特别是LiFePO₄正极材料具有安全性高、循环寿命长、制造成本低等优点，是最具潜力的锂离子电池正极材料之一。随着磷酸铁锂电池在新能源汽车、风光储能、通讯基站、大型数据库储存等行业的应用，磷酸铁锂正极材料也得到大力发展。

关于磷酸铁锂的前驱体的合成技术，存在着多种工艺技术路线，已经获得了产业化的技术路线主要有含铁草酸盐、含铁氧化物和含铁磷酸盐等。其中，正磷酸铁路线制备的磷酸铁锂具有电性能良好、杂质含量低、工艺步骤简单等突出优势，逐渐成为行业统一的技术趋势。一方面，磷酸铁锂充放电过程中以磷酸铁锂和磷酸铁为最终两相结构，采用磷酸铁来制备磷酸铁锂时，磷酸铁的结构和形貌特征影响到最终产品的性能，因此形貌可控磷酸铁制备很重要；另一方面，现有工艺在水合磷酸铁制备过程中，对铁源和磷源的原料纯度要求非常高，极大限制了水合磷酸铁制备的原料来源，因此控制杂质组分在水合磷酸铁制备过程中的分布行为，对扩充水合磷酸铁制备的原辅材料来源也是十分重要的。

发明内容

针对现有技术中电池级磷酸铁制备过程中存在的问题，本发明的目的是在于提供一种利用高酸度电离沉淀技术产出纯度、密度和粒度等达到电池级水合磷酸铁的方法，该方法可以采用化学纯或纯度不高的铁源或磷源物料，突破了现有技术对电池级磷酸铁制备原料纯度要求高的局限，同时制备的水合磷酸铁的形貌为球形或类球形，且结晶度较高，解决现有水合磷酸铁产品振实密度偏低的技术缺陷。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种电池级水合磷酸铁的制备方法，该方法包括方案A或方案B：

方案A：

将亚铁源溶液与磷源溶液配成混合溶液，先向混合溶液中加入硫酸溶液调节pH值至0.01～1.0，再加入氧化剂进行氧化反应使亚铁离子转化成铁离子，最后升温至75～120℃反应8.0～48.0h，反应完成后，进行液固分离，固体产物经过水洗、烘干，即得；

方案B：

将磷源加入亚铁源溶液中在30～60℃温度下进行反应，控制反应终点的pH值为6.0～10.0，液固分离，得到磷酸亚铁沉淀；将磷酸亚铁沉淀加水调浆得到磷酸亚铁浆料，向磷酸亚铁浆料中补加磷源及加入硫酸溶液调节pH值至0.01～1.0后，再加入氧化剂进行氧化反应使亚铁离子转化成铁离子，最后升温至75～120℃反应8.0～48.0h，反应完成后，进行液固分离，固体产物经过水洗、烘干，即得。

本发明的技术方案关键是在于采用高酸度电离沉淀技术来合成水合磷酸铁，该过程通过严格协同控制反应体系的酸度和反应温度及反应时间等条件，不但能有效地防止各种金属阳离子杂质与铁的共结晶过程，将他们控制在溶液体系中，使其不与铁离子共沉淀，以获得高纯度的水合磷酸铁，而且能同时有效调控水合磷酸铁晶体的生长过程，获得高振实密度的水合磷酸铁产品，振实密度达到1.2g/cm³左右。本发明技术方案中通过控制反应体系的酸度和反应温度及反应时间等条件来控制水合磷酸铁晶体生成和生长的原理在于：利用高酸度，确保磷源主要以磷酸分子或磷酸二氢根离子形态存在，并结合反应温度和反应时间的协同控制，促进磷酸分子或磷酸氢根离子以及其缓慢地速率发生电离，释放出低浓度的磷酸根离子，大幅度降低了磷酸铁沉淀的成核速率，可以控制磷酸铁晶粒生长成结晶度较高的高密度水合磷酸铁。磷酸铁的溶度积常数Ksp(1.3×10^-22)极小，在反应的起始阶段，在Fe³⁺浓度较高(≥1.5mol/L)的条件下，即便是磷酸分子或磷酸二氢根离子电离出极微量的磷酸根离子，也能不断形成水合磷酸铁沉淀；当在接近反应终点(设定Fe³⁺起始浓度为0.5g/L，也就是接近0.001mol/L)的情况下，也因为磷酸铁极低的溶度积常数，[Fe³⁺]*[PO₄ ^3-]也很容易≥1.3×10^-22，从而形成水合磷酸铁沉淀，确保了沉淀反应完全。正是由于磷酸铁极低的溶度积常数和高酸度条件下缓慢地电离释放出极低浓度地磷酸根，因此确保了水合磷酸铁晶粒不断长大，从而获得结晶度高、高振实密度的水合磷酸铁产品，同时可以获得形貌均匀且近似球形的水合磷酸铁晶体颗粒。而在同样的浓度下，其他金属离子的磷酸盐溶度积常数很大，仍然以金属离子形式存在溶液体系中。

作为一个优选的技术方案，方案A和方案B中：所述亚铁源溶液为亚铁盐溶解液，或者为铁屑或铁片酸解得到的亚铁溶液，或者为含亚铁的工业副产物溶解液或含亚铁的工业废液。亚铁离子源溶液可以直接采用硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁等亚铁盐配制，或者是采用铁屑或铁片等零价铁溶于无机酸(硫酸、硝酸或盐酸等)获得的亚铁溶液，如硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁等中至少一种，或者采用含铁的工业副产物溶解液或工业废液，如硫酸法钛白副产的七水硫酸亚铁、钴湿法提取的除铁矾渣、钢铁行业的酸洗亚铁废液等物料。

作为一个优选的技术方案，方案A和方案B中：所述磷源为磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、磷酸或含磷废液。

作为一个优选的技术方案，方案A和方案B中：所述磷源溶液为磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐中至少一种的溶解液，或磷酸或含磷废液。磷源包括磷酸、磷酸根、磷酸氢根及磷酸二氢根中至少一种阴离子与季铵离子、铵离子、钠离子及钾离子中至少一种阳离子组成的盐类。如常见的磷酸、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等。磷源溶液由磷源溶解至水中获得。磷源溶液既可以是上述产品的工业级原料，也可以是上述产品的废溶液，如废磷酸溶液等。

作为一个较优选的技术方案，方案A和方案B中：当亚铁源溶液中包含Al、Si、Ti在内的杂质含量过高时，通过水解沉淀法进行去除杂质预处理；所述水解沉淀法的条件为：pH值为3.0～6.0，温度为20～70℃，时间为1.0～4.0h。Al、Si、Ti等杂质含量高影响高纯水合磷酸铁的合成，这是行业内公知的，杂质含量过高指的原料中杂质含量使得合成的水合磷酸铁中这些杂质含量高于电池级磷酸铁标准。因此需要将这些杂质含量较高原料进行除杂，本发明技术方案主要采用水解净化去除Al、Si、Ti等杂质组分，水解净化过程的工艺参数是反应温度为20～70℃(优选为30～50℃)、反应的pH值为3.0～6.0(优选为4.0～5.0)、反应时间为1.0～4.0h(优选为1.5～3.0h)。除杂后，液固分离后，滤液采用1:1稀硫酸调节pH值为1.0～2.0。

作为一个优选的技术方案，方案A和方案B中：亚铁源溶液与磷源溶液或磷源混合之前，亚铁源溶液、磷源溶液及磷源均采用磁选方法脱除磁性成分

作为一个优选的技术方案，方案A中：所述混合溶液中亚铁离子浓度为0.2～3.0mol/L。亚铁离子浓度进一步优选为1～2mol/L。

作为一个优选的技术方案，方案B中：所述亚铁源溶液中亚铁离子浓度为0.2～3.0mol/L。

作为一个优选的技术方案，方案A和方案B中：亚铁源溶液与磷源溶液或磷源按亚铁离子与磷酸根摩尔比1:1.0～1.5混合。亚铁源溶液与磷源溶液或磷源按亚铁离子与磷酸根的摩尔比较优选为1:1.1～1.2。

作为一个优选的技术方案，方案B中：磷酸亚铁沉淀加水调浆的条件为：液固比为3～8mL:1g，温度为30～70℃，时间为1.0～3.0h。液固比优选为4～6:1；温度优选为40～60℃；时间优选为1.5～2.0h。

作为一个优选的技术方案，方案B中：磷酸亚铁浆料中补加磷源的量为磷酸亚铁摩尔量的0.34～0.50倍。

作为一个优选的技术方案，优选的方案，将磷源加入亚铁源溶液中在40～50℃温度下进行反应，控制反应终点的pH值为7.5～8.5，液固分离，得到磷酸亚铁沉淀。反应时间一般为1.0～3.0h(优选为1.5～2.0h)。

作为一个优选的技术方案，方案A和方案B中：所述氧化剂为过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、过硫酸盐、臭氧中至少一种。本发明的过氧化氢采用工业级双氧水，一般浓度为30％。

作为一个优选的技术方案，所述氧化剂的用量以将浸出液中亚铁离子全部转化成铁离子所需氧化剂理论摩尔量的1～3倍计量。优选为1.5～2.0倍。

作为一个优选的技术方案，所述氧化反应的条件为：温度为30～80℃，时间为1.0～2.0h。

作为一个优选的技术方案，采用硫酸调节pH过程中，采用的硫酸溶液为水和浓硫酸按体积比为1:1的混合溶液。

作为一个优选的技术方案，方案A和方案B中：生成磷酸铁的反应过程中，反应工艺参数为：反应温度为75～120℃(优选为85～110℃)，反应时间为8.0～48.0h(优选为10.0～24.0h)。反应完毕，液固分离，水洗至氯化钡溶液检测无硫酸根离子后，烘干，即可得到电池级的水合磷酸铁产品。

作为一个优选的方案，沉淀水合磷酸铁后，固液分离所得滤液直接蒸发浓缩得到铵盐或钠盐产品。

本发明提供的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其具体过程为：

方案A(一步法)：采用亚铁源溶液与磷源溶液为原料，两者按亚铁源溶液与磷源溶液或磷源按亚铁离子与磷酸根摩尔比1:1.0～1.5在搅拌的条件下充分混合均匀，混合溶液中以亚铁浓度为0.2～3.0mol/L控制标的，加入浓度为1:1的稀硫酸调节混合溶液的pH值至0.01～1.0(优选为0.1～0.8)，再加入氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，氧化剂的用量以将浸出液中亚铁离子全部转化成铁离子所需氧化剂理论摩尔量的1～3倍计量，氧化反应温度为30～80℃，时间为1.0～2.0h，然后升温至75～120℃反应8.0～48.0h后，液固分离即可得到电池级水合磷酸铁产品。

方案B(二步法)：先利用磷源将亚铁源溶液中的亚铁离子以磷酸亚铁沉淀形式将亚铁离子固定下来，具体是将磷源加入亚铁源溶液中，在30～60℃温度下进行反应，控制反应终点的pH值为6.0～10.0，液固分离后，以亚铁离子浓度为0.2～3.0mol/L控制标的，磷酸亚铁沉淀用纯水调成浆料悬浊液，调浆的条件为：液固比为3～8mL:1g，温度为30～70℃，时间为1.0～3.0h，然后补加磷源，补加磷源的量为磷酸亚铁摩尔量的0.34～0.50倍，再采用浓度为1:1的稀硫酸溶液调节悬浊液的pH值至0.01～1.0(优选为0.1～0.8)，溶液磷酸亚铁完全溶解，再加入氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，氧化剂的用量以将浸出液中亚铁离子全部转化成铁离子所需氧化剂理论摩尔量的1～3倍计量，氧化反应温度为30～80℃，时间为1.0～2.0h，然后升温至75～120℃反应8.0～48.0h后，液固分离即可得到电池级水合磷酸铁产品。

本发明提供的方案A和方案B，都能够制备出振实密度和形貌结构结构优于现有技术的水合磷酸铁产品。但相比于方案A，方案B(二步法)将亚铁离子沉淀制备磷酸亚铁液固分离后，将磷酸亚铁沉淀调浆后氧化亚铁离子为铁离子，再制备水合磷酸铁产品，通过磷酸亚铁沉淀的分离和磷酸亚铁浆料浓度的调控，一方面能确保亚铁沉淀后液中高浓度的硫酸盐溶液，利于蒸发浓缩产出硫酸盐产品；另一方面，通过调控磷酸亚铁浆料浓度控制铁离子浓度，达到控制更高振实密度水合磷酸铁产品之目的。

相对现有技术，本发明的技术带来的有益效果：

1)本发明采用高酸度电离沉淀技术制备水合磷酸铁，确保了反应体系中即便是高浓度的铁源和磷源，因为磷源的存在形态主要是磷酸分子或磷酸二氢根离子，低温时不形成水合磷酸铁沉淀，确保了高温回流制备水合磷酸铁所得的沉淀后液中铵离子或钠离子的浓度高，蒸发浓缩即可产出铵盐/钠盐等产品，大幅度降低了常规水合磷酸铁合成过程中大量氨氮或钠盐废水处理的难度及成本。

2)本发明通过高酸度电离沉淀技术制备水合磷酸铁，能够简单有效地控制了反应体系中非常低浓度的磷酸根离子浓度，大幅度降低水合磷酸铁的过饱和度，达到控制水合磷酸铁前驱体的成核速率，获得颗粒尺寸大、振实密度高、形貌近球形，且纯度高的水合磷酸铁产品。

3)本发明技术方案通过高酸度电离沉淀水合磷酸铁技术，能简单有效控制大部分阳离子杂质部分保留在溶液中，降低了对铁源和磷源的纯度要求，极大的扩充电池级水合磷酸铁的原料来源，从而大幅度降低制备水合磷酸铁的原辅材料成本。

附图说明

图1为实施例1水合磷酸铁产品的SEM；

图2为实施例1水合磷酸铁产品的XRD；

图3为实施例1水合磷酸铁产品的粒度分布；

图4为实施例2水合磷酸铁产品的SEM；

图5为实施例2水合磷酸铁产品的XRD；

图6：实施例2水合磷酸铁产品的粒度分布；

图7为实施例3水合磷酸铁产品的SEM；

图8为实施例3水合磷酸铁产品的XRD；

图9为实施例3水合磷酸铁产品的粒度分布；

图10为实施例4水合磷酸铁产品的SEM；

图11为实施例4水合磷酸铁产品的XRD；

图12为实施例4水合磷酸铁产品的粒度分布；

图13为实施例5水合磷酸铁产品的SEM；

图14为实施例5水合磷酸铁产品的XRD；

图15为实施例5水合磷酸铁产品的粒度分布。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，结合以下实施方式并配合附图予以说明。

实施例1(方案A)：

称取27.8g七水合硫酸亚铁溶于100ml煮沸的去离子水中，配置成1.0mol/L的硫酸亚铁溶液，称量13.8g磷酸二氢铵溶于100ml去离子水中，配置成1.2mol/L的磷酸二氢铵溶液，以一定速率将磷酸二氢铵溶液加入到盛有硫酸亚铁溶液的反应器中，加完磷酸二氢铵后，采用1:1的稀硫酸调节溶液的pH值为0.1，缓慢滴加1.5倍理论量的30％过氧化氢溶液，将二价铁氧化为三价铁，过氧化氢滴加完毕，50℃恒温反应1.0h，再升高反应体系温度至95℃，恒温回流反应36.0h，反应完毕，真空抽滤，水洗、烘干即得水合磷酸铁产品，收率为97.19％。取样进行进行ICP全组分检测，计算Fe/P比，测定其振实密度，并送样进行SEM、XRD和粒度分布的表征。

水合磷酸铁产品ICP全组分检测结果、Fe/P及振实密度见表1，SEM、XRD和粒度分布的表征结果见图1、图2和图3。

实施例2(方案A)：

量取150ml由高纯铁片溶于稀硫酸产出的硫酸亚铁溶液，加入1:1稀氨水调节溶液pH至4.2，升温至45℃，恒温反应1.0h水解净化去除溶液中硅/铝等杂质组分，静置后真空抽滤得到硫酸亚铁净化液，测定硫酸亚铁净化液中亚铁离子浓度，取100ml硫酸亚铁净化液于250ml锥形瓶中，并以一定速度加入理论量1.2倍的浓度为1.2mol/L的磷酸二氢铵溶液，加完磷酸二氢铵后，采用1:1的稀硫酸调节溶液的pH值为0.45，缓慢滴加1.2倍理论量的30％过氧化氢溶液，将二价铁氧化为三价铁，过氧化氢滴加完毕，50℃恒温反应1.5h，再升高反应体系温度至105℃，恒温回流反应24.0h，反应完毕，真空抽滤，水洗、烘干即得水合磷酸铁产品，收率为96.82％。取样进行进行ICP全组分检测，计算Fe/P比，测定其振实密度，并送样进行SEM、XRD和粒度分布的表征。

水合磷酸铁产品ICP全组分检测结果、Fe/P及振实密度见表1，SEM、XRD和粒度分布的表征结果见图4、图5和图6。

实施例3(方案B)：

称取278克钛白副产硫酸亚铁颗粒，溶解于1000ml纯水中，搅拌至完全溶解，加入1:1的稀氨水，调节溶液pH值至4.5，恒定温度为50℃反应1.5h，水解净化去除溶液中的钛/铝/硅等杂质成分，静置分层后真空抽滤，得到硫酸亚铁净化液。取上述硫酸亚铁净化液100ml于250ml的锥形瓶中，加入理论量1.2倍的磷酸二氢铵于上述硫酸亚铁溶液中，搅拌至磷酸二氢铵完全溶解，再用浓氨水调节反应体系的pH至8.5，升温至60℃恒温反应2.0h，静置分层后真空抽滤得到磷酸亚铁沉淀。称量上述磷酸亚铁的湿重，并至于另一250ml的锥形瓶中，按液固比4:1加入纯水，搅拌至形成均匀的悬浊液体系，补加硫酸亚铁净化液中亚铁离子量1/3的磷酸溶液于上述悬浊液中，采用1:1的稀硫酸调节溶液pH值至0.2，加入理论量1.5倍的30％过氧化氢溶液，加料完毕升温至60℃并恒温反应1.0h，再将体系温度升高至105℃，并恒温回流反应20h，反应完毕静置分层后真空抽滤得到粗水合磷酸铁，水洗至氯化钡溶液检测显示无硫酸根，烘干得到水合磷酸铁产品，收率为97.05％。取样进行进行ICP全组分检测，计算Fe/P比，测定其振实密度，并送样进行SEM、XRD和粒度分布的表征。

水合磷酸铁产品ICP全组分检测结果、Fe/P及振实密度见表1，SEM、XRD和粒度分布的表征结果见图7、图8和图9。

实施例4(方案B)：

依据实施例3方案制备出磷酸亚铁沉淀，并至于另一250ml的锥形瓶中，按液固比5:1加入纯水，搅拌至形成均匀的悬浊液体系，补加硫酸亚铁净化液中亚铁离子量0.40倍的磷酸溶液于上述悬浊液中，采用1:1的稀硫酸调节溶液pH值至0.4，加入理论量2.0倍的30％过氧化氢溶液，加料完毕升温至50℃并恒温反应1.5h，再将体系温度升高至100℃，并恒温回流反应24h，反应完毕静置分层后真空抽滤得到粗水合磷酸铁，水洗至氯化钡溶液检测显示无硫酸根，烘干得到水合磷酸铁产品，收率为96.13％。取样进行进行ICP全组分检测，计算Fe/P比，测定其振实密度，并送样进行SEM、XRD和粒度分布的表征。

水合磷酸铁产品ICP全组分检测结果、Fe/P及振实密度见表1，SEM、XRD和粒度分布的表征结果见图10、图11和图12。

实施例5(方案B)：

依据实施例3方案制备出磷酸亚铁沉淀，并至于另一250ml的锥形瓶中，按液固比6:1加入纯水，搅拌至形成均匀的悬浊液体系，补加硫酸亚铁净化液中亚铁离子量0.50倍的磷酸溶液于上述悬浊液中，采用1:1的稀硫酸调节溶液pH值至0.5，加入理论量1.8倍的30％过氧化氢溶液，加料完毕升温至60℃并恒温反应2.5h，再将体系温度升高至110℃，并恒温回流反应36h，反应完毕静置分层后真空抽滤得到粗水合磷酸铁，水洗至氯化钡溶液检测显示无硫酸根，烘干得到水合磷酸铁产品，收率为95.93％。取样进行进行ICP全组分检测，计算Fe/P比，测定其振实密度，并送样进行SEM、XRD和粒度分布的表征。

水合磷酸铁产品ICP全组分检测结果、Fe/P及振实密度见表1，SEM、XRD和粒度分布的表征结果见图13、图14和图15。

对比实施例1

除生成磷酸铁过程中的回流恒温反应温度为70℃外，其余同实施例1。液固分离后测定滤液中剩余铁离子浓度为8.6g/L，计算其收率仅为69.3％。显然，温度过低，不利于铁离子的沉淀。

对比实施例2

除生成磷酸铁过程中的回流恒温反应温度为130℃外，其余同实施例1。液固分离后测定滤液中剩余铁离子浓度为0.3g/L，计算其收率仅为98.93％，水合磷酸铁产品的振实密度0.9725g/cm³。对照实施例1，虽然对比实施例2的产品收率提高了1.74％，但水合磷酸铁的振实密度降低了14.96％。

对比实施例3

除水合磷酸铁合成过程的pH值为2.0外，其余同实施例1。液固分离后测定滤液中剩余铁离子浓度为0.4g/L，计算其收率仅为98.57％，水合磷酸铁产品的振实密度0.9038g/cm³。对照实施例1，虽然对比实施例3的产品收率提高了1.38％，但水合磷酸铁的振实密度降低了20.97％。

表1：水合磷酸铁ICP检测结果、Fe/P及振实密度

表中数据说明，方案A和方案B的水合磷酸铁产品的振实密度均优于现有技术产品，方案B的振实密度均大于方案A。

以上所述为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：包括方案A或方案B：方案A：

将亚铁源溶液与磷源溶液配成混合溶液，先向混合溶液中加入硫酸溶液调节pH值至0.1～0.8，再加入氧化剂进行氧化反应使亚铁离子转化成铁离子，最后升温至75～120℃反应8.0～48.0h，反应完成后，进行液固分离，固体产物经过水洗、烘干，即得；

方案B：

将磷源加入亚铁源溶液中在30～60℃温度下进行反应，控制反应终点的pH值为6.0～10.0，液固分离，得到磷酸亚铁沉淀；将磷酸亚铁沉淀加水调浆得到磷酸亚铁浆料，向磷酸亚铁浆料中补加磷源及加入硫酸溶液调节pH值至0.1～0.8后，再加入氧化剂进行氧化反应使亚铁离子转化成铁离子，最后升温至75～120℃反应8.0～48.0h，反应完成后，进行液固分离，固体产物经过水洗、烘干，即得。

2.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：

方案A和方案B中：

所述亚铁源溶液为亚铁盐溶解液，或者为铁屑或铁片酸解得到的亚铁溶液，或者为含亚铁的工业副产物的溶解液或含亚铁的工业废液；

所述磷源为磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、磷酸或含磷废液；

所述磷源溶液为磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐中至少一种的溶解液，或磷酸，或含磷废液。

3.根据权利要求1或2所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：方案A和方案B中：

当亚铁源溶液中包含Al、Si、Ti在内的杂质含量过高时，通过水解沉淀法进行去除杂质预处理；所述水解沉淀法的条件为：pH值为3.0～6.0，温度为20～70℃，时间为1.0～4.0h。

4.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：方案A和方案B中：亚铁源溶液与磷源溶液或磷源混合之前，亚铁源溶液、磷源溶液及磷源均采用磁选方法脱除磁性成分。

5.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：

方案A中：所述混合溶液中亚铁离子浓度为0.2～3.0mol/L；

方案B中：所述亚铁源溶液中亚铁离子浓度为0.2～3.0mol/L。

6.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：

方案A和方案B中：亚铁源溶液与磷源溶液或磷源按亚铁离子与磷酸根摩尔比1:1.0～1.5混合。

7.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：

方案B中：磷酸亚铁沉淀加水调浆的条件为：液固比为3～8mL:1g，温度为30～70℃，时间为1.0～3.0h。

8.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：方案B中：磷酸亚铁浆料中补加磷源的量为磷酸亚铁中铁摩尔量的0.34～0.50倍。

9.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：方案A和方案B中：

所述氧化剂为过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、过硫酸盐、臭氧中至少一种；所述氧化剂的用量以将浸出液中亚铁离子全部转化成铁离子所需氧化剂理论摩尔量的1～3倍计量。

10.根据权利要求1所述的一种电池级水合磷酸铁的制备方法，其特征在于：所述氧化反应的条件为：温度为30～80℃，时间为1.0～2.0h。

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