[发明专利]以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法及其应用

权利要求书

1.一种以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)、将废弃磷酸铁锂材料与碱液混合并反应，然后固液分离，得到含铝滤液和磷酸铁锂滤渣；

(b)、将所述磷酸铁锂滤渣、氯化铝和氯化钠混合均匀后，进行真空焙烧，得到焙烧料；

(c)、将所述焙烧料与钠源、铁源和磷源中的至少一种混合均匀，得到混合料，然后向其中加入氟源、碳源和溶剂，混合均匀后依次进行干燥和煅烧，得到碳包覆的氟磷酸铁钠。

2.根据权利要求1所述的以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述废弃磷酸铁锂材料和所述碱液的质量比为1：5～15；

优选地，所述碱液包括氢氧化钠溶液；

优选地，所述碱液的摩尔浓度为3～5mol/L。

3.根据权利要求2所述的以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述含铝滤液重复利用至其中的氢氧根离子的摩尔浓度0.2mol/L，得到废弃含铝液；

优选地，步骤(a)中，还包括将所述废弃含铝液进行回收处理，制得氯化铝和碳酸钠的步骤；

优选地，所述回收处理的方法包括：向所述废弃含铝液中通入二氧化碳，降低其pH至9～11，然后固液分离，得到氢氧化铝沉淀和碳酸钠滤液；所述氢氧化铝沉淀与盐酸混合并反应，然后浓缩结晶，得到氯化铝；所述碳酸钠滤液经过浓缩结晶，得到碳酸钠。

4.根据权利要求1所述的以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述磷酸铁锂滤渣中的锂元素、所述氯化铝和所述氯化钠的摩尔比为1：1.2～1.5：1.02～1.05；

优选地，步骤(b)中，所述真空焙烧的温度为400～600℃，所述真空焙烧的时间为4～6h；

所述真空焙烧的真空度为-0.04～-0.08MPa。

5.根据权利要求1所述的以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法，其特征在于，步骤(b)中，收集所述真空焙烧所产生的废气料，并将其与氨水混合、进行沉铝反应，然后固液分离，再将所述固液分离后所得的固体物料进行烧结，得到氧化铝，并将所述固液分离后所得的液体物料与碳酸钠混合并进行沉锂反应，固液分离后得到碳酸锂；

优选地，所述氨水的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L；

优选地，所述沉铝反应的过程中，混合物料的温度为40～80℃，所述沉铝反应的时间为1～3h；

优选地，所述沉锂反应的过程中，混合物料的温度为60～90℃，所述沉锂反应的时间为1～3h。

6.根据权利要求1所述的以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法，其特征在于，步骤(c)中，所述将所述焙烧料与钠源、铁源和磷源中的至少一种混合之前，检测所述焙烧料中的Na元素、Fe元素和P元素的含量，并按照所述混合料中的Na元素、Fe元素和P元素的摩尔比为0.95～0.98：1：1.02～1.05进行配料；

优选地，所述钠源包括碳酸钠、碳酸氢钠和醋酸钠中的至少一种；所述铁源包括氧化铁红、草酸亚铁和醋酸铁中的至少一种；所述磷源包括磷酸、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的以废弃磷酸铁锂制备碳包覆的氟磷酸铁钠的方法，其特征在于，步骤(c)中，所述氟源包括氟化钠；

优选地，所述氟源与所述混合料中的Fe元素的摩尔比为0.95～0.98：1；

优选地，步骤(c)中，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇和淀粉中的至少一种；

优选地，所述碳源与所述焙烧料的质量比为0.2～0.3：1；

优选地，步骤(c)中，所述溶剂包括水和/或有机溶剂。