[发明专利]一种电池级磷酸铁及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电池级磷酸铁及其制备方法，具体包括以下步骤：1)配制P204/507萃取剂和含Fe3+水溶液；2)将P204/507萃取剂和含Fe³⁺水溶液混合均匀，萃取；3)萃余液送入主金属冶炼工段；4)用磷酸反萃剂碳酸氢铵调PH＝2.1‑2.3，反萃P204/507有机相中的铁离子制得纳米微孔FePO₄.2H₂O粉体；5)将FePO₄.2H₂O粉体在空气气氛中，500‑700℃焙烧2‑24小时，分解除去磷酸铁中的氢氧根和结晶水，得到具有正交晶型的纳米微孔电池级无水磷酸铁。本发明优点在于：适于高品质电池级磷酸铁的规模、经济、稳定、可靠生产，具有明显的优势，很有实用价值。可以减少废渣污染环境，同时为具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及能源材料制备技术领域，具体是指一种电池级磷酸铁及其制备方法。

背景技术

磷酸铁，又名磷酸高铁、正磷酸铁，分子式为FePO4，是一种白色、灰白色单斜晶体粉末。是铁盐溶液和磷酸钠作用的盐，其中的铁为正三价。其主要用途在于制造磷酸铁锂电池材料、催化剂及陶瓷等。商品磷酸铁，又叫正磷酸铁。磷酸铁中的铁为三价铁，以二水合物居多。CAS号:10045-86-0；31096-47-6；EINECS号:233-149-7；分子式:二水物为FePO4.2H2O；无水物为FePO4；分子量:二水物为186.82；无水物为150.82，是一种铁盐溶液和磷酸二氢氨作用的盐。高纯度的二水磷酸铁的颜色为近白色或浅(淡)黄白色粉末，随着结晶水的丢失，颜色逐渐变黄，纯无水物呈黄白色粉末。二水物磷酸铁中磷(P)超标时外观呈灰白色或暗灰白色；如铁超标时呈暗黄色。磷铁比是衡量磷酸铁品质最关键的指标，也是决定磷酸铁锂品质最关键的因素。磷酸铁中如存在大量的二价铁或钠、钾、硫酸根、铵根离子时，二水磷酸铁则呈暗黑色或灰白色。振实密度:1.13～1.59g/cm3，松装密度0.75～0.97g/cm3。加热时易溶于盐酸，但难溶于其它酸，几乎不溶于水、醋酸、醇。目前市场电池级磷酸铁价格在11000-13000元/吨左右。1、磷酸铁是一种传统化工产品，被广泛用于钢铁、废水处理、颜料、陶瓷、食品添加剂等领域。近年来被用于制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂。2、磷酸铁锂(LiFePO4)是近十年发展起来的一种新型正极材料，具有成本低廉、安全性好、循环寿命长、环境友好等优点，是业内公认的新一代动力型或储能型锂离子电池首选正极材料。正极材料于锂离子电池至关重要，在一定程度上其性能、成本和安全性决定锂离子离子电池的性能、成本和安全性。