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利用磷化渣制備電池級磷酸鐵

山東埃爾派 | 點擊量:0次 |  2019-12-02

摘要
  磷化是稀磷酸或酸性磷酸鹽溶液與金屬表面反應從而形成一層磷酸鹽保護膜的過程。磷化作用形成的磷化膜能有效地減少氧氣與表面金屬離子的接觸,從而延緩了金屬表面的氧化

  磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)是稀(xi)磷(lin)(lin)酸(suan)或酸(suan)性(xing)磷(lin)(lin)酸(suan)鹽溶液與(yu)金(jin)屬表面(mian)反應(ying)從而形成(cheng)(cheng)一層磷(lin)(lin)酸(suan)鹽保護膜的(de)過程(cheng)。磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用形成(cheng)(cheng)的(de)磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜能有效地(di)減少氧氣與(yu)表面(mian)金(jin)屬離子的(de)接(jie)觸(chu),從而延(yan)緩了金(jin)屬表面(mian)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)生銹(xiu)。磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)中(zhong)的(de)溫(wen)度越(yue)高,生成(cheng)(cheng)的(de)磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)渣(zha)會越(yue)多(duo)。磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)在眾多(duo)領(ling)域有廣泛的(de)應(ying)用,尤其是在鋼鐵行業(ye)。隨著(zhu)金(jin)屬制(zhi)品行業(ye)的(de)發展,磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)渣(zha)的(de)產量也日益增多(duo),直接(jie)排(pai)放磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)渣(zha)會造成(cheng)(cheng)嚴重的(de)水體污(wu)染(ran)及(ji)土壤污(wu)染(ran)。

  鋰(li)(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)是(shi)目前電(dian)能(neng)儲存和(he)利用(yong)的(de)重要(yao)(yao)手(shou)段(duan),磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)是(shi)鋰(li)(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)常用(yong)的(de)正極材(cai)料(liao)(liao)之一(yi)。隨著(zhu)(zhu)新能(neng)源電(dian)力(li)汽車(che)的(de)快(kuai)速發展(zhan),能(neng)源界對(dui)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)的(de)消耗急劇增大,從而增大了磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)的(de)市場需求。磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)鋰(li)(li)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)以磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)為鐵(tie)源配以鋰(li)(li)源化(hua)合物所制得(de),其具有較高(gao)的(de)電(dian)化(hua)學性(xing)和(he)較大的(de)振實密度。為獲得(de)優(you)質(zhi)的(de)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)鋰(li)(li),工(gong)業(ye)上(shang)對(dui)電(dian)池(chi)(chi)(chi)用(yong)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)的(de)質(zhi)量提出了較高(gao)要(yao)(yao)求。目前,工(gong)業(ye)上(shang)主(zhu)要(yao)(yao)以分析純級(ji)(ji)的(de)鐵(tie)鹽及(ji)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)或磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鹽為原料(liao)(liao)來(lai)制備電(dian)池(chi)(chi)(chi)級(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)。但隨著(zhu)(zhu)全球磷(lin)(lin)(lin)礦(kuang)資源的(de)日益減少,通過純物質(zhi)來(lai)制備磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)會面臨原料(liao)(liao)枯竭及(ji)成本上(shang)漲等問(wen)題。若能(neng)高(gao)效(xiao)、經濟地(di)從廢(fei)棄磷(lin)(lin)(lin)化(hua)渣(zha)中回收磷(lin)(lin)(lin)資源來(lai)制備磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie),既可有效(xiao)解決原料(liao)(liao)短缺問(wen)題同(tong)時(shi)也實現了資源的(de)二次利用(yong)和(he)環(huan)境保護。因此(ci),研究利用(yong)廢(fei)棄磷(lin)(lin)(lin)化(hua)渣(zha)來(lai)制備電(dian)池(chi)(chi)(chi)級(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)鐵(tie)具有重要(yao)(yao)意義。

  目(mu)前,固廢(fei)磷化(hua)(hua)渣資(zi)源化(hua)(hua)利(li)用(yong)(yong)主(zhu)要是(shi)對其中的磷、鐵(tie)及(ji)鋅元(yuan)(yuan)素進行回(hui)收利(li)用(yong)(yong)。鐵(tie)元(yuan)(yuan)素的回(hui)收利(li)用(yong)(yong)主(zhu)要通過(guo)其與OH-反應生成氫氧化(hua)(hua)鐵(tie),再經過(guo)高(gao)溫(wen)煅(duan)燒得(de)(de)氧化(hua)(hua)鐵(tie)紅而實現;磷元(yuan)(yuan)素的回(hui)收利(li)用(yong)(yong)主(zhu)要是(shi)制取羥基磷灰石(shi);鋅元(yuan)(yuan)素的回(hui)收利(li)用(yong)(yong)則(ze)是(shi)通過(guo)氨水絡(luo)合浸取得(de)(de)到較(jiao)高(gao)純度(du)的磷酸(suan)鋅。此(ci)外(wai),還可(ke)通過(guo)添(tian)加(jia)一定配(pei)比(bi)的其他物(wu)質(zhi),使磷化(hua)(hua)渣轉變(bian)為(wei)磷化(hua)(hua)液而得(de)(de)到利(li)用(yong)(yong)。當(dang)前,由于這些(xie)產(chan)物(wu)的附加(jia)值不高(gao),或(huo)因產(chan)品的生產(chan)工(gong)藝較(jiao)復雜難于工(gong)業控制,這些(xie)技術尚(shang)未在工(gong)業上得(de)(de)到廣泛(fan)的應用(yong)(yong)。

  本文以鋼鐵制(zhi)品磷(lin)化(hua)過程所產(chan)生(sheng)的(de)含鋅磷(lin)化(hua)渣(zha)為原料,先將其用NaOH堿浸得到含微量鋅離(li)子的(de)Na3PO4溶(rong)液,再(zai)對該(gai)溶(rong)液進行萃取(qu),最(zui)后將凈化(hua)液與FeCl3·6H2O進行復分解(jie)反應制(zhi)備電池級磷(lin)酸(suan)鐵,此法能(neng)有效(xiao)利用磷(lin)化(hua)渣(zha)中(zhong)的(de)磷(lin)酸(suan)根且產(chan)物(wu)附加(jia)值高,適用于(yu)多種類(lei)型(xing)的(de)磷(lin)化(hua)渣(zha),生(sheng)產(chan)過程對環境(jing)友好,工(gong)藝簡(jian)單,便(bian)于(yu)工(gong)業化(hua)生(sheng)產(chan)。

  埃爾派位于(yu)山東省濰坊市(shi)安丘市(shi)先(xian)進(jin)制(zhi)造業產(chan)業園,擁有逾50000平方米的(de)機械生產(chan)基(ji)地(di)和現(xian)代(dai)化(hua)的(de)管理制(zhi)度,自成立以(yi)來(lai),牢記“以(yi)粉(fen)體技(ji)術(shu)開創先(xian)進(jin)材料的(de)未(wei)來(lai)”的(de)使命,秉承“合規篤信,和合共生”的(de)價值觀,制(zhi)定了(le)“不求所(suo)有,但求所(suo)用”的(de)人才戰略,與多所(suo)高等院校合作簽署(shu)“產(chan)學研”發(fa)展計劃。

  由埃爾派自主研制的(de)粉碎機、分級機,以及顆粒整形(xing)(xing)、包覆、修(xiu)飾等關鍵(jian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)突破(po),打(da)破(po)了國外技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)壁壘,填(tian)補了國內(nei)行業空白,大大推進了醫(yi)藥、食品、化工(gong)、礦物(wu)、新材料、固廢處理(li)等領域的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)進步和產業升級。先后榮獲科技(ji)(ji)(ji)部“科技(ji)(ji)(ji)型中小(xiao)企(qi)業技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)創新基金”、“山東(dong)(dong)省首批瞪羚企(qi)業”、“山東(dong)(dong)省隱形(xing)(xing)冠軍企(qi)業”、“高新技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)企(qi)業”、“中國專利(li)山東(dong)(dong)明星企(qi)業”等榮譽稱號。

  從問題咨詢到(dao)方案設(she)計(ji),埃爾(er)派(pai)為(wei)客(ke)(ke)戶提(ti)供最專業(ye)(ye)的(de)解(jie)(jie)答和最全(quan)面的(de)解(jie)(jie)決辦法,并協助客(ke)(ke)戶擬定施工方案,為(wei)客(ke)(ke)戶提(ti)供最專業(ye)(ye)的(de)“保姆(mu)級”私人訂制(zhi)服(fu)(fu)務(wu)。埃爾(er)派(pai)已服(fu)(fu)務(wu)超過3000家海(hai)內外客(ke)(ke)戶,銷路遍布亞、非、歐、美與大洋洲的(de)100多個(ge)國(guo)家和地區,歸納(na)統計(ji)了(le)上(shang)萬種(zhong)物料的(de)超微粉碎分(fen)級解(jie)(jie)決方案,贏得(de)了(le)客(ke)(ke)戶們的(de)廣泛(fan)贊(zan)譽。

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