CN113929150A - 钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺 - Google Patents
钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113929150A CN113929150A CN202111036864.5A CN202111036864A CN113929150A CN 113929150 A CN113929150 A CN 113929150A CN 202111036864 A CN202111036864 A CN 202111036864A CN 113929150 A CN113929150 A CN 113929150A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ferrous sulfate
- oxide red
- iron oxide
- precursor
- byproduct
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 70
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 title claims abstract description 29
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 title description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 28
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P ammonium sulfide Chemical compound [NH4+].[NH4+].[S-2] UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims abstract description 8
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 5
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 11
- CADICXFYUNYKGD-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemanganese Chemical compound [Mn]=S CADICXFYUNYKGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- DBULDCSVZCUQIR-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Cr+3].[Cr+3] DBULDCSVZCUQIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- -1 chromium sulfide compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，属于钛白粉副产物硫酸亚铁提纯及氧化铁红制备技术领域。本发明包括：首先将钛白粉副产物FeSO4溶液，加入浓硫酸调节pH至2～4，加入少量铁皮，通过反应热使温度达到90℃以上，pH值调节至4左右，使TiO2等胶体絮凝沉淀，得到FeSO4上清；然后加入硫化铵硫化亚铁，生成硫化铬、硫化锰沉淀，去除沉淀，保留上清；最后低温重结晶提纯FeSO4，重复若干次加热溶解‑重结晶的过程，获得提纯的七水硫酸亚铁晶体，最后，利用七水硫酸亚铁晶体通过水热法制备氧化铁红，所得氧化铁红杂质含量低质量优，可作为磷酸铁锂前驱体。
Description
技术领域
本发明属于钛白副产硫酸亚铁提纯及氧化铁红制备技术领域，更具体地说，涉及一种钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺。
背景技术
二氧化钛是目前现阶段非常重要的一种无机颜料。我国企业大部分用硫酸法生产二氧化钛，每生产1t二氧化钛就会产生3.5～4t的七水硫酸亚铁(俗称绿矾)，钛白副产的硫酸亚铁除了主要成分硫酸亚铁，还含有少量的镁、钙等活泼金属元素以及锰、铬等有害重金属元素。人们对于环境问题和可持续发展的理念越来越重视，所以对于钛白副产物硫酸亚铁的精制研究引起了人们强烈的关注。传统上，硫酸亚铁除了用来生产颜料外，还可用于制铁盐、氧化铁颜料、媒染剂、净水剂、防腐剂、消毒剂等。近来由于新能源电池的大力推广，作为锂电池正极材料之磷酸铁锂也逐渐成为热门的研究对象，而钛白副产物硫酸亚铁也随之成为制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的热门原材料。然而磷酸铁锂制备对原材料的杂质含量要求极为苛刻，因此，对钛白副产的硫酸亚铁高效除杂是能够利用其制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的前提和关键。
目前，钛白副产物硫酸亚铁提纯的方法主要有：离子交换法、还原及重结晶法、硫化物除杂质法、絮凝剂分离法、空气氧化法除杂质。虽然目前的钛白副产物硫酸亚铁提纯的方法种类多样，但尚未有将各种提纯方法加以结合，使提纯技术效果达到制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的要求的综合技术方案。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种钛白副产物硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，包括：
1)将钛白副产硫酸亚铁加入水中加热溶解形成饱和溶液，加入浓硫酸调节pH至2～4并加入铁皮或铁粉，利用反应热升高溶液温度至大于90℃，同时pH值调节至3.5～4.5，使TiO2等胶体絮凝沉淀，去除沉淀，得到FeSO4上清液；
2)向FeSO4上清液中加入硫化物，反应一段时间后产生沉淀，去除沉淀，得到FeSO4上清液；
3)将所得FeSO4上清液降温至10℃重结晶，获得七水硫酸亚铁晶体；
4)采用水热法利用七水硫酸亚铁晶体制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红。
进一步地，步骤1)中所述的加热溶解的温度是60～80℃。
进一步地，步骤1)中所述的使TiO2等胶体絮凝沉淀过程中，加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂促进絮凝沉淀。
进一步地，步骤2)中维持FeSO4上清液与步骤1)中加热溶解的温度相等。
进一步地，步骤2)中所述的硫化物在溶液中浓度为0.01％～0.05％。
进一步地，步骤2)中所述的硫化物为硫化亚铁或硫化铵。
进一步地，步骤4)具体为：将七水硫酸亚铁晶体投入水中加热溶解形成饱和溶液，在搅拌条件下通入空气和加入氨水，得到Fe(OH)3胶体，将Fe(OH)3胶体转移至高压反应釜，200～250℃水热反应，反应完毕后，经洗涤、过滤、干燥、粉碎，即得磷酸铁锂前驱体氧化铁红。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明以钛白副产硫酸亚铁为初始材料，通过将钛白粉副产物FeSO4溶液，加入浓硫酸调节pH至2～3，加入少量铁皮，通过反应热使温度达到90℃以上，pH值调节至4左右，使TiO2等胶体絮凝沉淀，得到FeSO4上清；然后加入硫化亚铁或硫化铵，生成硫化铬、硫化锰沉淀，去除沉淀，保留上清；最后低温重结晶提纯FeSO4，重复若干次加热溶解-重结晶的过程，获得提纯的七水硫酸亚铁晶体，最后，利用提纯得到的七水硫酸亚铁晶体通过水热法制备氧化铁红，所得氧化铁红杂质含量极低，质量优，可作为磷酸铁锂前驱体使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1：
将钛白副产硫酸亚铁加入水中，60℃下加热并搅拌溶解形成饱和溶液，随后加入98％浓硫酸调节pH至2～4，加入少量铁皮用于还原溶液中的少量Fe3+离子和部分惰性金属离子，并利用反应热使溶液温度达到90℃以上，同时pH值调节至3.5～4.5，使TiO2等胶体絮凝沉淀，去除沉淀，得到FeSO4上清液；向FeSO4上清液加入硫化铵溶液，使硫化铵浓度为0.01％左右，反应一段时间后，去除产生的沉淀(硫化锰和硫化铬等化合物)，再次得到FeSO4上清液；将所得FeSO4上清液经过降温至10℃重结晶，得到晶体后再60℃加水加热溶解获得饱和溶液和降温至10℃重结晶，如此重结晶三次，以去除镁、钠等不易沉淀的金属离子，获得提纯的七水硫酸亚铁晶体。
将重结晶得到的七水硫酸亚铁晶体再次加入水中，80℃下加热并搅拌溶解形成饱和溶液，在通入空气和搅拌的条件下流加氨水，得到Fe(OH)3胶体，将Fe(OH)3胶体转移至高压反应釜，于200℃水热反应，反应完毕后，经洗涤、过滤、干燥、粉碎，即得氧化铁红产品。经检测，所得氧化铁红产品，杂质Mg、Na、Al等均小于0.001％，而Ti、Ca、Cr、Mn、Pb、Ni小杂质含量小于10ppm。检测结果表明本发明氧化铁红产品可作为磷酸铁锂前驱体。
实施例2：
将钛白副产硫酸亚铁加入水中，70℃下加热并搅拌溶解形成饱和溶液，随后加入98％浓硫酸调节pH至2～4，加入少量铁皮用于还原溶液中的少量Fe3+离子和部分惰性金属离子，并利用反应热使溶液温度达到90℃以上，同时pH值调节至3.5～4.5，使TiO2等胶体絮凝沉淀，并加入溶液浓度0.0001％的阳离子聚丙烯酰胺搅拌，促进絮凝和沉淀的形成，然后去除沉淀，得到FeSO4上清液；向FeSO4上清液加入硫化铵溶液，使硫化铵浓度为0.03％左右，反应一段时间后，去除产生的沉淀(硫化锰和硫化铬等化合物)，再次得到FeSO4上清液；将所得FeSO4上清液经过降温至10℃重结晶，得到晶体后再70℃加水加热溶解获得饱和溶液和降温至10℃重结晶，如此重结晶三次，以去除镁、钠等不易沉淀的金属离子，获得提纯的七水硫酸亚铁晶体。
将重结晶得到的七水硫酸亚铁晶体再次加入水中，80℃下加热并搅拌溶解形成饱和溶液，在通入空气和搅拌的条件下流加氨水，得到Fe(OH)3胶体，将Fe(OH)3胶体转移至高压反应釜，于230℃水热反应，反应完毕后，经洗涤、过滤、干燥、粉碎，即得氧化铁红产品。经检测，所得氧化铁红产品，杂质Mg、Na、Al等均小于0.001％，而Ti、Ca、Cr、Mn、Pb、Ni小杂质含量小于10ppm。检测结果表明本发明氧化铁红产品可作为磷酸铁锂前驱体。
实施例3：
将钛白副产硫酸亚铁加入水中，80℃下加热并搅拌溶解形成饱和溶液，随后加入98％浓硫酸调节pH至2～4，加入少量铁皮用于还原溶液中的少量Fe3+离子和部分惰性金属离子，并利用反应热使溶液温度达到90℃以上，同时pH值调节至3.5～4.5，使TiO2等胶体絮凝沉淀，去除沉淀，得到FeSO4上清液；向FeSO4上清液加入硫化亚铁溶液，使硫化亚铁浓度为0.05％左右，反应一段时间后，去除产生的沉淀(硫化锰和硫化铬等化合物)，再次得到FeSO4上清液；将所得FeSO4上清液经过降温至10℃重结晶，得到晶体后再80℃加水加热溶解获得饱和溶液和降温至10℃重结晶，如此重结晶三次，以去除镁、钠等不易沉淀的金属离子，获得提纯的七水硫酸亚铁晶体。
将重结晶得到的七水硫酸亚铁晶体再次加入水中，80℃下加热并搅拌溶解形成饱和溶液，在通入空气和搅拌的条件下流加氨水，得到Fe(OH)3胶体，将Fe(OH)3胶体转移至高压反应釜，于250℃水热反应，反应完毕后，经洗涤、过滤、干燥、粉碎，即得氧化铁红产品。经检测，所得氧化铁红产品，杂质Mg、Na、A1等均小于0.001％，而Ti、Ca、Cr、Mn、Pb、Ni小杂质含量小于10ppm。检测结果表明本发明氧化铁红产品可作为磷酸铁锂前驱体。
Claims (7)
1.一种钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，其特征在于，包括：
1)将钛白副产硫酸亚铁加入水中加热溶解形成饱和溶液，加入浓硫酸调节pH至2～4并加入铁皮或铁粉，利用反应热升高溶液温度至大于90℃，同时pH值调节至3.5～4.5，使TiO2等胶体絮凝沉淀，去除沉淀，得到FeSO4上清液；
2)向FeSO4上清液中加入硫化物，反应一段时间后产生沉淀，去除沉淀，得到FeSO4上清液；
3)将所得FeSO4上清液降温至10℃重结晶，获得七水硫酸亚铁晶体；
4)采用水热法利用七水硫酸亚铁晶体制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红。
2.根据权利要求1所述的钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述的加热溶解的温度是60～80℃。
3.根据权利要求1所述的钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述的使TiO2等胶体絮凝沉淀过程中，加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂促进絮凝沉淀。
4.根据权利要求1所述的钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，其特征在于，步骤2)中维持FeSO4上清液与步骤1)中加热溶解的温度相等。
5.根据权利要求1所述的钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，其特征在于，步骤2)中所述的硫化物在溶液中浓度为0.01％～0.05％。
6.根据权利要求1所述的钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，其特征在于，步骤2)中所述的硫化物为硫化亚铁或硫化铵。
7.根据权利要求1所述的钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺，其特征在于，步骤4)具体为：将七水硫酸亚铁晶体投入水中加热溶解形成饱和溶液，在搅拌条件下通入空气和加入氨水，得到Fe(OH)3胶体，将Fe(OH)3胶体转移至高压反应釜，200～250℃水热反应，反应完毕后，经洗涤、过滤、干燥、粉碎，即得磷酸铁锂前驱体氧化铁红。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111036864.5A CN113929150A (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111036864.5A CN113929150A (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113929150A true CN113929150A (zh) | 2022-01-14 |
Family
ID=79275103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111036864.5A Pending CN113929150A (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113929150A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114538404A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-27 | �田一弘 | 一种以钛白副产物硫酸亚铁制备磷酸铁锂的方法 |
| CN115403021A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-29 | 云南纳诺电子新材料有限公司 | 一种钛白副产物硫酸亚铁制备磷酸铁锂的方法 |
| CN115849455A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-28 | 江苏宇星科技有限公司 | 一种高纯度氢氧化铁的制备方法 |
| CN115893507A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-04-04 | 湘潭大学 | 一种用含高镁、锰、钛杂质的绿矾渣制备高纯硫酸亚铁的方法 |
| CN117117157A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 北京科技大学 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1415665A (zh) * | 2002-12-04 | 2003-05-07 | 中国化工建设总公司常州涂料化工研究院 | 钛白废副硫酸亚铁生产氧化铁红颜料的方法 |
| CN1766005A (zh) * | 2005-08-23 | 2006-05-03 | 奚长生 | 钛白粉副产物硫酸亚铁制备高纯氧化铁黄及氧化铁红的方法 |
| CN102649588A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-29 | 四川大学 | 一种用钛白副产物硫酸亚铁生产氧化铁红的方法 |
| CN103145197A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种钛白粉副产物硫酸亚铁的精制方法 |
| CN105129866A (zh) * | 2015-09-13 | 2015-12-09 | 中南大学 | 一种硫酸亚铁水热法生产氧化铁红的方法 |
| EP3064474A1 (de) * | 2015-03-06 | 2016-09-07 | Kronos International, Inc. | Verfahren zur Weiterverarbeitung von Eisensulfat-Heptahydrat |
| CN108046337A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-05-18 | 绵阳天明新能源科技有限公司 | 一种钛白粉副产物硫酸亚铁的提纯方法 |
| CN111634952A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-09-08 | 中钢集团南京新材料研究院有限公司 | 一种利用钛白副产硫酸亚铁制备氧化铁红的方法及产品与应用 |
-
2021
- 2021-09-06 CN CN202111036864.5A patent/CN113929150A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1415665A (zh) * | 2002-12-04 | 2003-05-07 | 中国化工建设总公司常州涂料化工研究院 | 钛白废副硫酸亚铁生产氧化铁红颜料的方法 |
| CN1766005A (zh) * | 2005-08-23 | 2006-05-03 | 奚长生 | 钛白粉副产物硫酸亚铁制备高纯氧化铁黄及氧化铁红的方法 |
| CN103145197A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种钛白粉副产物硫酸亚铁的精制方法 |
| CN102649588A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-29 | 四川大学 | 一种用钛白副产物硫酸亚铁生产氧化铁红的方法 |
| EP3064474A1 (de) * | 2015-03-06 | 2016-09-07 | Kronos International, Inc. | Verfahren zur Weiterverarbeitung von Eisensulfat-Heptahydrat |
| CN105129866A (zh) * | 2015-09-13 | 2015-12-09 | 中南大学 | 一种硫酸亚铁水热法生产氧化铁红的方法 |
| CN108046337A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-05-18 | 绵阳天明新能源科技有限公司 | 一种钛白粉副产物硫酸亚铁的提纯方法 |
| CN111634952A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-09-08 | 中钢集团南京新材料研究院有限公司 | 一种利用钛白副产硫酸亚铁制备氧化铁红的方法及产品与应用 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114538404A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-27 | �田一弘 | 一种以钛白副产物硫酸亚铁制备磷酸铁锂的方法 |
| CN115403021A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-29 | 云南纳诺电子新材料有限公司 | 一种钛白副产物硫酸亚铁制备磷酸铁锂的方法 |
| CN115893507A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-04-04 | 湘潭大学 | 一种用含高镁、锰、钛杂质的绿矾渣制备高纯硫酸亚铁的方法 |
| CN115849455A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-28 | 江苏宇星科技有限公司 | 一种高纯度氢氧化铁的制备方法 |
| CN117117157A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 北京科技大学 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN117117157B (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-23 | 北京科技大学 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113929150A (zh) | 钛白副产硫酸亚铁水热法制备磷酸铁锂前驱体氧化铁红的生产工艺 | |
| CN110482512A (zh) | 一种电池级磷酸铁的制备方法 | |
| CN102070198B (zh) | 铁屑还原浸出软锰矿制备高纯硫酸锰和高纯碳酸锰的方法 | |
| CN112939090B (zh) | 一种硫酸锰净化及结晶方法 | |
| CN104944400A (zh) | 水解法制备磷酸铁的工艺 | |
| CN100396733C (zh) | 钛白废副硫酸亚铁生产氧化铁红颜料的方法 | |
| CN115650311B (zh) | 一种钛白粉副产物硫酸亚铁除杂的方法 | |
| CN103579608A (zh) | 锂电池正极材料锰酸锂用电解二氧化锰的生产方法 | |
| CN107640790B (zh) | 钛白副产物制备高纯硫酸亚铁晶体的方法 | |
| CN100396734C (zh) | 钛白废副硫酸亚铁生产氧化铁黄颜料的方法 | |
| WO2023097946A1 (zh) | 一种含铜蚀刻废液的处理方法 | |
| CN110817910A (zh) | 一种工业级碳酸锂提纯制备电池级碳酸锂的方法 | |
| CN108793356B (zh) | 一种用于处理工业废水的聚合硫酸铁晶体的制备方法 | |
| CN110683622A (zh) | 提取污泥中的铝制备含铝絮凝剂的方法 | |
| CN105645475A (zh) | 一种应用于锂电正极材料的高纯锰源制备方法 | |
| CN116119710A (zh) | 一种氟钛酸钾的制备方法 | |
| CN116639670A (zh) | 一种采用肥料级磷酸一铵制备电池级磷酸铁的方法 | |
| CN114686702A (zh) | 蛇纹石常压硫酸浸出液一锅提纯镁的方法 | |
| CN115747525A (zh) | 一种粗钒的提纯方法及其应用 | |
| CN113233503A (zh) | 一种提高多钒酸铵纯度的方法 | |
| CN112126784A (zh) | 一种钒铬污泥回收钒铬资源的方法 | |
| CN101880062B (zh) | 控制硫酸锰颜色变暗的方法 | |
| CN110615453A (zh) | 一种直接制备电池级碳酸锂的方法 | |
| CN100352774C (zh) | 去除人造金红石母液中硅的方法 | |
| CN115072689B (zh) | 一种节能高效回收铁锂的磷酸铁锂电池处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220114 |