[发明专利]以磷化废渣为主要原料制备多元掺杂磷酸铁锂的方法

权利要求书

1.以磷化废渣为主要原料制备多元掺杂磷酸铁锂的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：

（1）向所述磷化废渣中滴加少量氧化剂或对磷化废渣进行曝气处理，氧化处理至磷化废渣中淡绿色彻底消失而转为淡黄色或黄白色，然后向所述磷化废渣中滴加少量稀磷酸；

（2）将步骤（1）预处理过的磷化废渣先用适量无机酸清洗，抽滤后向滤液滴加过量氢氧化钠溶液直至有明显红色沉淀为止，然后对滤渣用自来水清洗3~5遍后抽滤、烘干即得到制备多元掺杂型磷酸铁锂前驱体的主要原料；

（3）用Li源材料LiOH·H₂O或Li₂C₂O₄，对所述步骤（2）得到的磷化废渣原料进行配Li调质，使Li：P的摩尔比=（1~1.05）：1或者使Li：（Fe+M）的摩尔比=（1~1.05）：1，即得到制备多元掺杂型磷酸铁锂的前驱体，其中M指多种有益掺杂元素，包括Zn、Ca、Cr、Mn、Al、Ni、Mg、Ti；

（4）将上述前驱体以300~500r/min球磨4~8小时后，与碳源按摩尔比Li:C=1：（0.2~1.5）进行混合，所述碳源为烯烃类聚合物或葡萄糖或石墨，在N₂或Ar惰性气体保护下，于600℃~800℃焙烧5~10小时，得到目标产物：多元掺杂型磷酸铁锂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的磷化废渣包括用浸渍法磷化工艺对钢铁产品做磷化处理过程中产生的磷化废渣。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（1）具体如下：

对泥状磷化废渣做鼓风曝气处理或滴加少量氧化剂，所述氧化剂可选用亚硝酸钠或双氧水等不含重金属离子的氧化试剂，1.2~1.4kg含水率85%~95%的泥状磷化废渣滴加0.01mol/L的稀磷酸5~8ml，用氨水调节上清液pH值在2~4之间，使泥状磷化废渣中二价铁离子氧化为三价铁离子并以磷酸铁形式沉淀下来。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（2）具体如下：

每公斤泥状磷化废渣每次用200ml无机酸在50~80℃下搅拌5~20min，用氨水调节上清液的pH值在2~4之间，抽滤或压滤，重复以上步骤直至抽滤液滴加过量氢氧化钠溶液有明显红色沉淀为止，滤渣烘干后的主要成分即为带若干结晶水的磷酸铁，另外含有微量Zn、Ca、Cr、Mn、Al、Ni、Mg、Ti中的几种或全部的磷酸盐的混合物；所述无机酸为稀盐酸或稀硫酸或稀磷酸。