[發(fā)明專利]由鋰磷鋁石制備磷酸鐵和氫氧化鋁的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010072073.7
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111252749B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐榮益;孔令涌;李意能;李旭新
• 申請（專利權(quán)）人: 曲靖市德方納米科技有限公司
• 主分類號: C01B25/37
• 分類號: C01B25/37;C01F7/14;C01F7/0673
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 吳君琴

本發(fā)明屬于冶金礦分離提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由鋰磷鋁石制備磷酸鐵和氫氧化鋁的方法。本發(fā)明以鋰磷鋁石為原料，通過堿浸溶解得到磷酸鹽與鋁酸鹽的混合溶液，再通過降溫處理使磷酸鹽析出得到磷酸鹽沉淀和鋁酸鹽溶液，磷酸鹽沉淀與酸反應(yīng)后，加入鐵源和氧化劑反應(yīng)得到磷酸鐵；鋁酸鹽溶液經(jīng)種分得到氫氧化鋁。本發(fā)明方法通過低溫堿浸的方式溶解鋰磷鋁石，再利用磷酸鹽溶解度隨溫度變化大的特性將磷酸鹽析出，可將成本低廉的鋰磷鋁石中的磷元素、鋁元素充分溶出，鋁元素的回收率為96％以上，所得磷酸鐵的純度為98％以上，所得氫氧化鋁的純度為97％以上，可顯著降低磷酸鐵的生產(chǎn)成本，還可生產(chǎn)副產(chǎn)物氫氧化鋁，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金礦分離提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由鋰磷鋁石制備磷酸鐵和氫氧化鋁的方法。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，新能源汽車因具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)將得到不斷的發(fā)展和應(yīng)用，新能源汽車的推出一方面可以減少石油的用量，延長石油的使用時間，緩解能源危機(jī)；另一方面新能源汽車綠色無毒無污染，以其取代部分燃油汽車，將大大減少燃油汽車排放的廢氣對環(huán)境造成的污染。磷酸鐵鋰作為常用的鋰離子電池材料，具有使用壽命長、放電容量大等特點(diǎn)，在新能源汽車中用量將不斷增加。其中，磷酸鐵作為制備磷酸鐵鋰的常用原料，降低其生產(chǎn)成本可以使磷酸鐵鋰得到更好的應(yīng)用。

目前磷酸鐵的制備工藝是以含鐵源和磷源的純凈物為原料來制備，生產(chǎn)成本普遍較高；雖然也有工藝通過回收廢舊電池來制備磷酸鐵，但由于電池成分復(fù)雜，且電池中能回收的有價值元素含量低，因此具有分離提純難度較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種由鋰磷鋁石制備磷酸鐵和氫氧化鋁的方法，旨在解決現(xiàn)有磷酸鐵鋰材料的生產(chǎn)成本有待降低的需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種由鋰磷鋁石制備磷酸鐵和氫氧化鋁的方法，包括如下步驟：

將鋰磷鋁石粉碎，得到鋰磷鋁粉；

所述鋰磷鋁粉與堿混合反應(yīng)，經(jīng)固液分離，得到磷酸鹽與鋁酸鹽的混合溶液；

將所述磷酸鹽與鋁酸鹽的混合溶液的溫度降至室溫，經(jīng)固液分離，得到磷酸鹽沉淀和鋁酸鹽溶液；

所述磷酸鹽沉淀與酸混合溶解，經(jīng)固液分離，得到含磷酸根的溶液，所述含磷酸根的溶液與鐵源和氧化劑進(jìn)行反應(yīng)，得到磷酸鐵；

所述鋁酸鹽溶液經(jīng)種分，得到氫氧化鋁。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述鋰磷鋁粉與堿混合反應(yīng)的步驟中，所述鋰磷鋁粉與所述堿的質(zhì)量比為1:(5-16)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述鋰磷鋁粉與堿混合反應(yīng)的步驟中，所述堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述鋰磷鋁粉與堿混合反應(yīng)的步驟中，所述堿的質(zhì)量濃度為10％-30％。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述鋰磷鋁粉與堿混合反應(yīng)的步驟中，所述混合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80℃-130℃。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述鋰磷鋁粉與堿混合反應(yīng)的步驟中，所述混合反應(yīng)的反應(yīng)時間為1h-3h。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述磷酸鹽沉淀與酸混合溶解的步驟中，所述磷酸鹽沉淀與所述酸的質(zhì)量比為1:(1-5)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述磷酸鹽沉淀與酸混合溶解的步驟中，所述酸選自硝酸、鹽酸、硫酸、草酸中的至少一種。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述磷酸鹽沉淀與酸混合溶解的步驟中，所述酸的質(zhì)量濃度為5％-15％。