【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磷酸亚铁，尤其涉及一种八水磷酸亚铁制备方法。
技术介绍
1、近两年来，磷酸铁锂动力电池的装机量逐步超过三元动力电池，当前磷酸铁锂的主要生产工艺为碳热还原法，碳热还原法的前驱体主要为三价铁源磷酸铁，带动磷酸铁前驱体的蓬勃发展。磷酸铁的主流工艺包括：钠法、铵法、铁法和氧化铁红法等。
2、自2023年以来，磷酸铁锂和三元材料市场售价持续走低，不断压缩原材料端的利润空间，为降低生产成本磷酸铁生产工艺由成本较高的钠法生产工艺逐渐转向成本更低的铵法工艺。
3、为了进一步降低生产成本和提高产品质量，铁法工艺和氧化铁红工艺作为新的磷酸铁前驱体工艺受到更多的关注。磷酸亚铁作为新的前驱体，其合成原材料价格低廉，合成工艺简单，可称为新一代磷酸铁锂前驱体的候选材料。
4、现有磷酸亚铁主要采用共沉淀法合成，如专利cn202010720310.6中公开了一种利用硫酸亚铁制备磷酸亚铁的方法，该方法先采用硫酸亚铁与水的溶液作为原料，然后加入铁粉与液碱调ph保温后沉化，将沉化后的产品加入一钠溶液与液碱合成既得磷酸亚铁产品。该方法制得磷酸亚铁，减少副产品盐生成；采用一钠合成磷酸亚铁，有利于磷酸亚铁晶型的成长，同时缩短了洗涤时间；所得磷酸亚铁产品浓度均匀、色泽好、杂质含量低、收率高，但未提供产物纯度检测结果以及产品收率数据，且无法制得高纯度的八水磷酸亚铁。
5、cn201911188406.6中公开了一种高性能磷酸亚铁的制备方法，该方法通过配置铁源与金属离子添加剂混合溶液：将浓度为0.5～2mol/l的硫
6、由于磷酸亚铁具有突出的温度和ph敏感性，导致残留于产品中的mn、mg杂质难以除去。产物中的亚铁离子极易被氧化，致使常用各类除杂工艺难以使用，导致现有方法合成所得磷酸铁亚铁中杂质含量高，且由于杂质的存在，导致产物结晶度低，品质稳定性差，且难以合成具有较高结晶度、性能稳定性、低杂质含量的八水磷酸亚铁产品。
7、例如cn202210664327.3中公开的高压实磷酸铁材料及其制备方法，该方法仅仅能在反应过程中的第一浆料中制得八水磷酸亚铁，并通过对第一浆料ph值控制由八水磷酸亚铁制得二水磷酸铁材料，虽然所得磷酸铁的0.1c放电容量最高可达162.3mah/g，但依然无法制得纯度满足后续生产要求的八水磷酸亚铁，且对于第一浆料中八水磷酸亚铁的含量、纯度均未进行检测。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种八水磷酸亚铁制备方法。
2、本专利技术的方案是：
3、一种八水磷酸亚铁制备方法，包括下步骤：
4、1)配制硫酸亚铁溶液，磷源溶液，在通惰性气体保护下，按照相同的加料时间同时将硫酸亚铁溶液、磷源溶液加入表面活性剂底液中，搅拌滴加碱液至反应体系的ph在2.5～4.0之间后，搅拌进行第一段反应、抽滤，得到滤饼；
5、2)将滤饼按照原固含量再浆后得到反应溶液，通惰性气体保护下升温后滴加碱液调整溶液ph值在4.5～6.5之间，搅拌进行第二段反应、抽滤、洗涤、干燥，得到八水磷酸亚铁。
6、通过上述方法将反应过程分为两段，第一段可实现晶体在低温和较低ph下缓慢成核、均匀生长，对较低ph值的第一阶段料浆进行抽滤以去除部分难除的杂质离子；对滤饼再浆后再对溶液进行升温且温度明显高于第一阶段进行反应，同时调控溶液ph值在较高水平，促进晶体快速生长，从而实现对所得八水磷酸亚铁粒径、形貌及纯度等的控制。所用惰性气体可以为氩气、氮气。
7、该方法所用硫酸亚铁溶液可以由工业级硫酸亚铁配制，也可以钛白副产品硫酸亚铁加氨水除杂后物质为原料配置，还可以用硫酸和铁粉反应所得物质配置。该方法原料来源广泛，所得产物中八水磷酸亚铁纯度高，杂质少，有利于降低企业生产成本。
8、作为优选的技术方案，所述1)中第一段反应时反应体系的ph为3.5～4.0之间、3.0～3.5之间、2.5～3.0之间中的一种。
9、作为优选的技术方案，所述2)集中第二段反应时反应体系的ph为6.0～6.5之间、5.5～6.0之间、5.0～5.5之间、4.5～5.0之间中的一种。
10、作为优选的技术方案，所述1)中配制的硫酸亚铁溶液中fe2+离子质量浓度为4.5～7.0％。进一步优选，硫酸亚铁溶液中fe2+离子质量浓度为4.5％、4.8％、5.0％、5.5％、6.0％其中的一种。
11、作为优选的技术方案，所述表面活性剂底液中溶质为聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵与聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
12、作为优选的技术方案，所述表面活性剂底液的溶质质量浓度为0.5‰～2‰。进一步优选，所述表面活性剂底液的溶质质量浓度为1.0‰。
13、作为优选的技术方案，所述1)中硫酸亚铁溶液、磷源溶液加入表面活性剂底液中的温度为10～30℃，混料时间为10～30min。进一步优选，硫酸亚铁溶液、磷源溶液加入表面活性剂底液中的温度为10℃、20℃、30℃中一种。混料时间为30min、20min中一种。
14、作为优选的技术方案，所述1)中第一段反应的温度为10～30℃，搅拌反应10～30min。
15、作为优选的技术方案，所述2)中第二段反应的温度为40～55℃，搅拌反应20～30min。进一步优选，第二段反应温度为40℃、45℃、50℃、55℃中一种。
16、作为优选的技术方案，所述硫酸亚铁溶液为工业级硫酸亚铁配制。本方法可以以工业级原料进行制备，能有效降低生产成本，且所得产品纯度较好，能有效满足后续各项需要。
17、作为优选的技术方案，所述1)中磷源溶液为工业级磷酸一铵配制；铁元素与磷元素的摩尔比为1～1.5:1。进一步优选，铁元素与磷元素的摩尔比为1.25:1、1.4:1、1.5:1中的一种。
18、由于采用了上述技术方案一种八水磷酸亚铁制备方法，包括下步骤：
19、1)配制硫酸亚铁溶液，磷源溶液，在通惰性气体保护下，按照相同的加料时间同时将硫酸亚铁溶液、磷源溶液加入表面活性剂底液中，搅拌滴加碱液至反应体系的ph在2.5～4.0之间后，搅拌进行第一段反应、抽滤，得到滤饼；
20、2)将滤饼按照原固含量再浆后得到反应溶液，通惰性气体保护下升温后滴加碱液调整溶液ph值在4.5～6.5之间，搅拌进行第二段反应、抽滤、洗涤、干燥，得到八水磷酸亚铁。
21、本专利技术的优点：
22、1)本申请所提供的八水磷酸亚铁制备方法，该方法提供采用阶段温度调控反应，并配合低ph值下的阶段抽滤，先在低温下使晶体成核、稳定，再在高温下促使晶体生长，缩短沉淀反本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于，包括下步骤：
2.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：所述1)中配制的硫酸亚铁溶液中Fe2+离子质量浓度为4.5～7.0％。
3.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：诉所述表面活性剂底液中溶质为聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵与聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
4.如权利要求1或3所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：所述表面活性剂底液的溶质质量浓度为0.5‰～2‰。
5.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：所述1)中硫酸亚铁溶液、磷源溶液加入表面活性剂底液中的温度为10～30℃，混料时间为10～30min。
6.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：所述1)中第一段反应的温度为10～30℃，搅拌反应10～30min。
7.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：所述2)中第二段反应的温度为40～55℃，搅拌反应20～30min。
8.如权利要求1所述的一种八水磷
...【技术特征摘要】
1.一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于，包括下步骤：
2.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：所述1)中配制的硫酸亚铁溶液中fe2+离子质量浓度为4.5～7.0％。
3.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：诉所述表面活性剂底液中溶质为聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵与聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
4.如权利要求1或3所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其特征在于：所述表面活性剂底液的溶质质量浓度为0.5‰～2‰。
5.如权利要求1所述的一种八水磷酸亚铁制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：马航，闫银贤，万邦隆，魏兴，倪双林，代金凤，陈章鸿，
申请(专利权)人：云南云天化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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