[发明专利]由锂磷铝石制备磷酸铁和氢氧化铝的方法

说明书

本发明属于冶金矿分离提取技术领域，具体涉及一种由锂磷铝石制备磷酸铁和氢氧化铝的方法。本发明以锂磷铝石为原料，通过碱浸溶解得到磷酸盐与铝酸盐的混合溶液，再通过降温处理使磷酸盐析出得到磷酸盐沉淀和铝酸盐溶液，磷酸盐沉淀与酸反应后，加入铁源和氧化剂反应得到磷酸铁；铝酸盐溶液经种分得到氢氧化铝。本发明方法通过低温碱浸的方式溶解锂磷铝石，再利用磷酸盐溶解度随温度变化大的特性将磷酸盐析出，可将成本低廉的锂磷铝石中的磷元素、铝元素充分溶出，铝元素的回收率为96％以上，所得磷酸铁的纯度为98％以上，所得氢氧化铝的纯度为97％以上，可显著降低磷酸铁的生产成本，还可生产副产物氢氧化铝，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于冶金矿分离提取技术领域，具体涉及一种由锂磷铝石制备磷酸铁和氢氧化铝的方法。

背景技术

随着社会的发展，新能源汽车因具有绿色环保的优点将得到不断的发展和应用，新能源汽车的推出一方面可以减少石油的用量，延长石油的使用时间，缓解能源危机；另一方面新能源汽车绿色无毒无污染，以其取代部分燃油汽车，将大大减少燃油汽车排放的废气对环境造成的污染。磷酸铁锂作为常用的锂离子电池材料，具有使用寿命长、放电容量大等特点，在新能源汽车中用量将不断增加。其中，磷酸铁作为制备磷酸铁锂的常用原料，降低其生产成本可以使磷酸铁锂得到更好的应用。

目前磷酸铁的制备工艺是以含铁源和磷源的纯净物为原料来制备，生产成本普遍较高；虽然也有工艺通过回收废旧电池来制备磷酸铁，但由于电池成分复杂，且电池中能回收的有价值元素含量低，因此具有分离提纯难度较大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种由锂磷铝石制备磷酸铁和氢氧化铝的方法，旨在解决现有磷酸铁锂材料的生产成本有待降低的需求。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种由锂磷铝石制备磷酸铁和氢氧化铝的方法，包括如下步骤：

将锂磷铝石粉碎，得到锂磷铝粉；

所述锂磷铝粉与碱混合反应，经固液分离，得到磷酸盐与铝酸盐的混合溶液；

将所述磷酸盐与铝酸盐的混合溶液的温度降至室温，经固液分离，得到磷酸盐沉淀和铝酸盐溶液；

所述磷酸盐沉淀与酸混合溶解，经固液分离，得到含磷酸根的溶液，所述含磷酸根的溶液与铁源和氧化剂进行反应，得到磷酸铁；

所述铝酸盐溶液经种分，得到氢氧化铝。

作为本发明的一种优选技术方案，所述锂磷铝粉与碱混合反应的步骤中，所述锂磷铝粉与所述碱的质量比为1:(5-16)。

作为本发明的一种优选技术方案，所述锂磷铝粉与碱混合反应的步骤中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述锂磷铝粉与碱混合反应的步骤中，所述碱的质量浓度为10％-30％。

作为本发明的一种优选技术方案，所述锂磷铝粉与碱混合反应的步骤中，所述混合反应的反应温度为80℃-130℃。

作为本发明的一种优选技术方案，所述锂磷铝粉与碱混合反应的步骤中，所述混合反应的反应时间为1h-3h。

作为本发明的一种优选技术方案，所述磷酸盐沉淀与酸混合溶解的步骤中，所述磷酸盐沉淀与所述酸的质量比为1:(1-5)。

作为本发明的一种优选技术方案，所述磷酸盐沉淀与酸混合溶解的步骤中，所述酸选自硝酸、盐酸、硫酸、草酸中的至少一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述磷酸盐沉淀与酸混合溶解的步骤中，所述酸的质量浓度为5％-15％。