正磷酸鐵的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種正磷酸鐵的制備方法，包括以下步驟：a）將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液；b）向所述步驟a）得到的混合溶液中加入過量的臭氧，加熱反應得到正磷酸鐵晶種；c）將所述步驟b）得到的正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液；d）向所述步驟c）得到的混合溶液中加入過量臭氧，將反應體系的pH調至1～6，反應后得到正磷酸鐵。本發(fā)明以絡合劑和磷酸亞鐵類化合物為原料，以臭氧為氧化劑反應得到正磷酸鐵晶種。本發(fā)明制備的正磷酸鐵晶種具有較好的粒度可調性，從而使得在其基礎上生長的正磷酸鐵也具有較好的粒度可調性。而且以其為原料制備的磷酸鐵鋰純度較高，滿足電池正極材料對磷酸鐵鋰的需求。
【專利說明】正磷酸鐵的制備方法
[0001]本申請要求于2012年07月31日提交中國專利局、申請?zhí)枮?01210272065.2、發(fā)明名稱為“正磷酸鐵的制備方法”的中國專利申請的優(yōu)先權，其全部內容通過引用結合在本申請中。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及鋰離子電池材料【技術領域】，尤其涉及一種正磷酸鐵的制備方法。
【背景技術】
[0003]隨著各種便攜式電子產(chǎn)品日益普及，鋰離子電池作為一種攜帶方便的電源設備日益受到關注，其性能主要取決于正負極材料。磷酸鋰鐵(LiFePO4)作為新一代鋰離子電池正極材料，其理論比容量為170mAh 產(chǎn)品實際比容量可超過140mAh/g (0.2C，25°C)，電壓平臺為3.4V (相對于Li/Li+)，具有價格低廉，熱穩(wěn)定好的優(yōu)點；而且不含任何對人體有害的重金屬元素，環(huán)保，安全性高；其還具有優(yōu)越的循環(huán)性能，在100%深度放電條件下，可充放電2000次以上。因此，磷酸鐵鋰被認為是鋰離子電池理想的正極材料。
[0004]對各種不同電池，其正極材料磷酸鐵鋰的粒度大小及粒度分布也有所不同。目前，磷酸鐵鋰的制備多采用以正磷酸鐵為前驅物原料，使得磷酸鐵鋰的粒度分布及純度主要受其原料正磷酸鐵的粒度分布和純度的影響。因此控制好正磷酸鐵的粒度大小、粒度分布及正磷酸鐵的純度，可以控制所制備的磷酸鐵鋰的粒度大小、分布及純度，從而使其能夠應用于不同需求的磷酸鐵鋰電池中，提高電池的性能。
[0005]現(xiàn)有技術公開了很多正磷酸鐵的制備方法，其中研究最多的是，以可溶性鐵鹽為鐵源，如硫酸亞鐵或硫酸 鹽鐵胺，以過氧化氫或氯酸鈉為氧化劑，以磷酸或磷酸鹽為磷源，反應后得到正磷酸鐵。然而這種方法得到的正磷酸鐵的粒徑分布不均勻，其粒度不易控制，嚴重影響電池性能。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種正磷酸鐵的制備方法，采用本發(fā)明提供的方法得到的正磷酸鐵粒度分布可控，能夠滿足不同需求的電池正極材料的需要。
[0007]本發(fā)明提供了一種正磷酸鐵的制備方法，包括以下步驟:
[0008]a)將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液；
[0009]b)向所述步驟a)得到的混合溶液中加入過量的臭氧，加熱反應得到正磷酸鐵晶種；
[0010]c)將所述步驟b)得到的正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液；
[0011]d)向所述步驟C)得到的混合溶液中加入過量臭氧,將反應體系的pH調至I~6,反應后得到正磷酸鐵。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟a)中的絡合劑為檸檬酸或檸檬酸鹽；[0013]所述絡合劑在混合溶液中的質量分數(shù)為0.1%~2%。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟a)中的磷酸亞鐵類化合物為磷酸亞鐵或磷酸亞鐵銨。
[0015]所述步驟a)中的磷酸亞鐵類化合物溶液的摩爾濃度為0.lmol/L~0.5mol/L。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟b)中加熱反應的溫度為25°C~80°C。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟b)中的加熱反應的時間為10分鐘~30分鐘。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟c)中的亞鐵鹽為硫酸亞鐵或硫酸亞鐵銨；
[0019]所述磷源為磷酸或磷酸鹽。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟c)中的亞鐵鹽溶液中亞鐵離子的摩爾濃度為0.lmol/L~5mol/L0
[0021]優(yōu)選的，所述步驟c)中的亞鐵鹽中的鐵和磷源中的磷的摩爾比為1: (0.8~5)。
[0022]優(yōu)選的，所述步驟d)中反應的時間為3小時~24小時。
[0023]本發(fā)明提供了一種正磷酸鐵的制備方法，包括以下步驟:a)將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液；b)向所述步驟a)得到的混合溶液中加入過量的臭氧，加熱反應得到正磷酸鐵晶種；c)將所述步驟b)得到的正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液；d)向所述步驟c)得到的混合溶液中加入過量臭氧，將反應體系的pH調至I~6，反應后得到正磷酸鐵。本發(fā)明以磷酸亞鐵類化合物為原料，將其與絡合劑混合后以臭氧氧化得到正磷酸鐵晶種，將所述正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽和磷源混合，以臭氧為氧化劑將亞鐵氧化為三價鐵，得到正磷酸鐵。本發(fā)明提供的制備方法得到的正磷酸鐵晶種粒度可調，從而使得最后得到的正磷酸鐵的粒度具有較高的可調性，能夠根據(jù)需要制備出不同粒度分布的正磷酸鐵。實驗結果表明，本發(fā)明提供的方法得到同一批次的正磷酸鐵的粒度 DlO 為 0.8 μ m, D50 為 2.2 μ m, D90 為 10 μ m。
[0024]而且，本發(fā)明以臭氧作為氧化劑，其儲存便利，能夠較好的控制其用量，使不同批次得到的正磷酸鐵之間具有較好的穩(wěn)定性；而且也不會引入雜質離子，得到的正磷酸鐵具有較高的純度，從而無需為了去除雜質而增加步驟，本發(fā)明提供的方法步驟簡單，易于操作，利于正磷酸鐵的工業(yè)應用。實驗結果表明，本發(fā)明提供的方法得到的正磷酸鐵純度較高，雜質離子的含量較低，Na+的含量不超過25ppm、K+的含量不超過10ppm、Cl_的質量分數(shù)不超過0.005%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例1得到的正磷酸鐵的SEM圖像；
[0026]圖2為本發(fā)明實施例2得到的正磷酸鐵的SEM圖像；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例3得到的正磷酸鐵的SEM圖像；
[0028]圖4為本發(fā)明實施例4得到的正磷酸鐵的SEM圖像。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明提供了一種正磷酸鐵的制備方法，包括以下步驟:
[0030]a)將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液；
[0031]b)向所述步驟a)得到的 混合溶液中加入過量的臭氧，加熱反應得到正磷酸鐵晶種；[0032]c)將所述步驟b)得到的正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液；
[0033]d)向所述步驟c)得到的混合溶液中加入過量臭氧，將反應體系的pH調至I~6，反應后得到正磷酸鐵。
[0034]本發(fā)明首先制備正磷酸鐵晶種，將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液。本發(fā)明優(yōu)選將絡合劑加入磷酸亞鐵類化合物溶液中，使得絡合劑在所述混合溶液中的質量分數(shù)優(yōu)選為0.1%~2%，更優(yōu)選為0.2%~2%，得到混合溶液。本發(fā)明優(yōu)選將所述絡合劑與所述磷酸亞鐵類化合物在反應釜中反應，所述絡合劑與所述磷酸亞鐵鹽類化合物溶液的總體積優(yōu)選占所述反應釜體積的1%~10%，更優(yōu)選為1%~7% ;在本發(fā)明中，所述絡合劑優(yōu)選為檸檬酸或檸檬酸鹽，更優(yōu)選為檸檬酸；所述磷酸亞鐵類化合物優(yōu)選為磷酸亞鐵或磷酸鹽鐵銨；在所述磷酸亞鐵類化合物中，所述鐵與所述磷的摩爾比優(yōu)選為1: (0.5~8)，更優(yōu)選為1: (0.8~5)，最優(yōu)選為1: (0.9~1.4);所述磷酸亞鐵類化合物溶液的摩爾濃度優(yōu)選為 0.05mo/L ~5mol/L,更優(yōu)選為 0.lmol/L ~5mol/L,最優(yōu)選為 0.lmol/L ~0.5mol/L ；所述絡合劑與所述磷酸亞鐵類化合物中二價鐵的質量比優(yōu)選為(Ig~20g): (5g~80g),更優(yōu)選為(5g~15g): (IOg~70g)。
[0035]得到混合溶液后，本發(fā)明優(yōu)選將所述混合溶液加熱，在保溫的過程中向其中加入過量的臭氧，反應后得到正磷酸鐵晶種。在混合溶液中，絡合劑與磷酸亞鐵類化合物反應，促使正磷酸鐵晶種的形成，并且能夠通過控制絡合劑的用量控制得到的正磷酸鐵晶種的粒徑，從而最終實現(xiàn)對正磷酸鐵粒徑的控制。在本發(fā)明中，所述加熱的溫度優(yōu)選為20°C~90°C，更優(yōu)選為25°C~80°C，最優(yōu)選為50°C~80°C;所述加熱反應的時間優(yōu)選為10分鐘~30分鐘，更優(yōu)選為15分鐘~25分鐘。
[0036]本發(fā)明在上述技術方案所述的加熱的條件下，向所述混合溶液中加入過量臭氧，加熱反應后得到正磷酸鐵晶種。在反應的過程中，臭氧將磷酸亞鐵類化合物中的亞鐵氧化為三價鐵，在本發(fā)明中，所述臭氧的過量的比例優(yōu)選為1%~30%，更優(yōu)選為1%~20%，最優(yōu)選為2%~20%，過量的臭氧保證將亞鐵全部氧化為三價鐵。
[0037]加熱反應完成后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的反應液進行攪拌，得到正磷酸鐵晶種。本發(fā)明對所述攪拌沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的攪拌的技術方案即可。在本發(fā)明中，所述攪拌的轉速優(yōu)選為200rpm~1500rpm,更優(yōu)選為300rpm~1000rpm,最優(yōu)選為500rpm~1000rpm ;所述攪拌的時間優(yōu)選為5分鐘~30分鐘，更優(yōu)選為10分鐘~20分鐘。
[0038]本發(fā)明將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，用臭氧對其進行氧化，加熱反應后得到的正磷酸鐵晶種具有較好的粒度可控性，其粒徑分布均勻，從而能夠使在正磷酸鐵晶種的作用下生長的正磷酸鐵具有較好的粒度可控性，使不同批次間的正磷酸鐵具有較高的穩(wěn)定性。
[0039]得到正磷酸鐵晶種后，本發(fā)明將所述正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液。本發(fā)明優(yōu)選先將亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，然后將得到的含有鐵和磷的混合溶液與所述正磷酸鐵晶種混合。為了避免亞鐵離子轉化為三價鐵離子，并且使磷源溶液中的磷以P043_的形式存在，本發(fā)明優(yōu)選在pH為I~5的條件下，更優(yōu)選為2~4，將亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，優(yōu)選以相同的體積、相同的流速進行混合。在本發(fā)明所述亞鐵鹽溶液中亞鐵與所述磷源中的磷的摩爾比優(yōu)選為1: (0.8~8)，更優(yōu)選為1: (0.8~5)，最優(yōu)選為1:(0.9~1.4);在所述亞鐵鹽溶液中，所述亞鐵離子的摩爾濃度優(yōu)選為0.05mol/L~8mol/L,更優(yōu)選為0.lmol/L~5mol/L,最優(yōu)選為0.lmol/L~0.5mol/L ;所述流速優(yōu)選為lL/min~70L/min,更優(yōu)選為3L/min~60L/min,最優(yōu)選為5L/min~30L/min ;所述混合的時間優(yōu)選不少于10分鐘。
[0040]得到亞鐵鹽溶液和磷源溶液的混合溶液后，本發(fā)明將所述亞鐵鹽溶液和磷源溶液的混合溶液與所述正磷酸鐵晶種混合，得到混合溶液。本發(fā)明優(yōu)選將所述亞鐵鹽溶液和磷源溶液的混合溶液加入到上述包含正磷酸鐵晶種的反應釜中，控制加入的流速優(yōu)選為IL/min ~30L/min，更優(yōu)選為 lL/min ~20L/min，更優(yōu)選為 lL/min ~3L/min。
[0041]得到混合溶液后，本發(fā)明向所述混合溶液中加入過量臭氧，氧化溶液中的亞鐵離子，在正磷酸鐵晶種的作用下，反應得到正磷酸鐵。在本發(fā)明中，所述臭氧過量的比例優(yōu)選為1%~30%，更優(yōu)選為1%~20%，最優(yōu)選為1%~10% ;本發(fā)明向所述混合溶液中加入臭氧后，優(yōu)選向得到的反應液中加入PH值調節(jié)劑，將所述反應液的pH值優(yōu)選調至I~6，更優(yōu)選為1.5~4，最優(yōu)選為1.9~2.1，然后進行反應，得到正磷酸鐵。在本發(fā)明中，所述pH值調節(jié)劑優(yōu)選為氨水或氫氧化鈉溶液；所述反應的時間優(yōu)選為I小時~36小時，更優(yōu)選為3小時~24小時，最優(yōu)選為3小時~7小時。
[0042]反應完成后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的反應液在常溫下進行老化，然后再進行過濾、洗滌和干燥，得到正磷酸鐵。在本發(fā)明中所述老化的時間優(yōu)選為6小時~24小時，更優(yōu)選為12小時~24小時。本發(fā)明對所述過濾、洗滌和干燥的技術方案沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的過濾、洗滌和干燥的技術方案即可。在本發(fā)明中，所述過濾優(yōu)選為抽濾，更優(yōu)選為真空水循環(huán)抽濾泵抽濾；所述洗滌優(yōu)選為采用去離子水洗滌，所述洗滌的次數(shù)優(yōu)選為2次~8次，更優(yōu)選為3次~5次；所述干燥的溫度優(yōu)選為50°C~150°C，更優(yōu)選為60。。~120。。。
[0043]本發(fā)明提供一種正磷酸鐵的制備方法，包括以下步驟:a)將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液；b)向所述步驟a)得到的混合溶液中加入過量的臭氧，加熱反應得到正磷酸鐵晶種；c)將所述步驟b)得到的正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液；d)向所述步驟c)得到的混合溶液中加入過量臭氧，將反應體系的pH調至I~6，反應后得到正磷酸鐵。本發(fā)明以磷酸亞鐵類化合物為原料，配以絡合劑，通過臭氧的氧化作用得到正磷酸鐵晶種，然后在正磷酸鐵晶種的作用下，以亞鐵鹽和磷源為原料，通過臭氧的氧化，得到正磷酸鐵。本發(fā)明提供的方法得到的正磷酸鐵晶種具有粒度可調性，從而使得在其基礎上生長的正磷酸鐵同樣具有良好的粒度可調性，而且批次間的穩(wěn)定性較好。本發(fā)明以臭氧作為氧化劑，不會在體系中引入其他雜質離子，從而使得以本發(fā)明提供的方法制備的正磷酸鐵為原料，得到的磷酸鐵鋰具有較高的純度，能夠滿足不同需求的電池正極材料的需要。
[0044]為了進一步說明本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明提供的正磷酸鐵的制備方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0045]實施例1
[0046]配制硫酸亞鐵溶液，使其中鐵離子的摩爾濃度為1.5mol/L,配制磷酸二氫銨溶液，使其中磷的摩爾濃度為1.2mol/L，將硫酸鹽鐵溶液和磷酸二氫銨溶液以相同的體積、IOL/min的相同流速混合均勻，調節(jié)其pH值至2，然后將得到的混合溶液在常溫下反應10分鐘。在反應釜中加入反應釜總體積1%的含有質量分數(shù)0.2%檸檬酸的磷酸亞鐵溶液，磷酸亞鐵溶液的摩爾濃度為0.lmol/L,鐵磷比為1:0.9,加熱,保持反應的溫度80°C,然后向反應爸中通入過量20%的臭氧，臭氧通入的流速為10L/min，得到含有正磷酸鐵晶種的溶液。然后將得到的含有正磷酸鐵晶種的溶液在500rpm轉速下攪拌10分鐘，將上述得到的硫酸亞鐵溶液和磷酸二氫銨溶液加入到反應釜中，流速控制在lL/min，通入過量10%的臭氧氧化溶液中的二價鐵離子，用氨水調節(jié)體系的PH值到2.1，反應5小時之后，反應釜停止加熱和攪拌，將得到的反應產(chǎn)物在常溫下老化24小時，再用真空水循環(huán)抽濾泵抽濾，去離子水清洗5遍，在60°C下烘干，得到正磷酸鐵。
[0047]本發(fā)明對得到的正磷酸鐵進行掃描電鏡掃描分析，結果如圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例1得到的正磷酸鐵的SEM圖像，由圖1可以看出，本實施例制備的正磷酸鐵粉體的粒度DlO=0.8 μ m，D50=2.2 μ m, D90=10 μ m ;本發(fā)明檢測了得到的正磷酸鐵中的雜質離子的含量，其中Na+的含量為20ppm，K+的含量為5ppm，CF的含量為0.005%。
[0048]實施例2
[0049]配制硫酸亞鐵溶液，使其中鐵離子的摩爾濃度為0.5mol/L,配制磷酸二氫銨溶液，使其中磷的摩爾濃度為0.5mol/L，將硫酸亞鐵溶液和磷酸二氫銨溶液在常溫下以相同體積、5L/min的相同流速混合均勻，向其中加入氫氧化鈉調節(jié)pH值至3，在常溫下反應30分鐘。在反應釜中加入反應釜總體積7%的含有質量分數(shù)1%檸檬酸的磷酸亞鐵溶液，磷酸亞鐵溶液的摩爾濃度為0.5mol/L,鐵磷比為1:1,加熱,保持反應的溫度80°C,然后向反應爸中通入過量2%的臭氧，氣體通入的流速為5L/min，得到含有正磷酸鐵晶種的溶液。然后將得到的含有正磷酸鐵晶種的溶液在700rpm的轉速下攪拌20分鐘，將上述得到的硫酸亞鐵溶液和磷酸二氫銨溶液加入反應釜中，流速控制在0.5L/min，通入過量10%的臭氧，氧化溶液中的二價鐵離子，用氫氧化鈉調節(jié)PH值到1.9，反應3小時之后，反應釜停止加熱和攪拌，將得到的反應產(chǎn)物在常溫下老化12小時，再用真空水循環(huán)抽濾泵抽濾，去離子水清洗5遍，在80°C下烘干，得到正磷酸鐵。
·[0050]本發(fā)明對得到的正磷酸鐵進行掃描電鏡掃描分析，結果如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例2得到的正磷酸鐵的SEM圖像，由圖2可以看出，本實施例制備的正磷酸鐵粉體的粒度DlO=0.5 μ m, D50=2.4 μ m, D90=8 μ m ;本發(fā)明檢測了得到的正磷酸鐵中雜質離子的含量，其Na+的含量為20ppm，K+的含量為5ppm，CF的含量為0.005%。
[0051]實施例3
[0052]配制硫酸亞鐵銨溶液，使其中鐵離子的摩爾濃度為lmol/L，配制磷酸溶液，使其中磷的摩爾濃度為3mol/L，將硫酸亞鐵和磷酸溶液在常溫下以相同體積、15L/min的相同流速混合均勻，向其中加入氨水-氫氧化鈉混合液調節(jié)溶液的pH值至2.5，在常溫下反應40分鐘。在反應釜中加入反應釜總體積5%含有質量分數(shù)1.5%檸檬酸的磷酸亞鐵溶液，磷酸亞鐵的摩爾濃度為0.3mol/L,鐵磷比為1:1.4,加熱,保持反應的溫度60°C,然后向反應爸中通入過量5%的臭氧，氣體通入的流速為20L/min，得到含有正磷酸鐵晶種的溶液。然后將得到的含有正磷酸鐵晶種的溶液在600rpm轉速下攪拌15分鐘，將上述得到的硫酸亞鐵溶液和磷酸溶液加入反應釜中，流速控制在2L/min，通入過量2%的臭氧氧化溶液中的二價鐵離子，向其中加入氨水-氫氧化鈉混合液調節(jié)體系的pH值到2.0，反應5小時之后,反應釜停止加熱和攪拌，將得到的反應產(chǎn)物在常溫下老化15小時，再用真空水循環(huán)抽濾泵抽濾，去離子水清洗5遍，在100°C下烘干，得到正磷酸鐵。
[0053]本發(fā)明對得到的正磷酸鐵進行掃描電鏡掃描分析，結果如圖3所示，圖3為本發(fā)明實施例3得到的正磷酸鐵的SEM圖像，由圖3可以看出，本實施例制備的正磷酸鐵粉體的粒度DlO=0.7 μ m,D50=l.7 μ m,D90=5 μ m ;本發(fā)明檢測了得到的正磷酸鐵的雜質含量，其中Na+的含量為lOppm，K+的含量為4ppm，CF的含量為0.004%。[0054]實施例4
[0055]配制硫酸亞鐵銨溶液，使其中鐵離子的摩爾濃度為1.5mol/L,配制磷酸溶液，是其中的磷的摩爾濃度為7.5mol/L，將硫酸亞鐵銨溶液和磷酸溶液在常溫下以相同體積，30L/min的相同流速混合均勻，向其中加入氫氧化鈉調節(jié)溶液的pH值至4，在常溫下反應60分鐘。在反應釜中加入反應釜總體積2%含有質量分數(shù)2%檸檬酸的磷酸亞鐵溶液，磷酸亞鐵溶液的濃度0.4mol/L,鐵磷比為1: 1.3，加熱，保持反應的溫度60°C，然后向反應釜中通入過量12%的臭氧，氣體通入的流速為10L/min，得到含有正磷酸鐵晶種的溶液。然后將得到的含有正磷酸鐵晶種的溶液在1000rpm轉速下攪拌50分鐘，將上述得到的硫酸亞鐵銨溶液和磷酸溶液加入反應釜中，流速控制在3L/min，通入過量1%的臭氧氧化溶液中的二價鐵離子，向其中加入氫氧化鈉調節(jié)體系的PH值到2.1，反應7小時之后，反應釜停止加熱和攪拌，將得到的反應產(chǎn)物在常溫下老化24小時，再用真空水循環(huán)抽濾泵抽濾，去離子水清洗5遍，在120°C下烘干，得到磷酸鐵。
[0056]本發(fā)明對得到的正磷酸鐵進行掃描電鏡掃描分析，結果如圖4所示，圖4為本發(fā)明實施例4得到的正磷酸鐵的SEM圖像，由圖4可以看出，本實施例制備的正磷酸鐵粉體的粒度DlO=0.1 μ m，D50=0.8 μ m, D90=3 μ m ;本發(fā)明檢測了得到的正磷酸鐵的雜質離子的含量，其中Na+的含量為25ppm，K+的含量為7ppm，CF的含量為0.005%。
[0057]由以上實施例可以看出，本發(fā)明提供一種正磷酸鐵的制備方法，包括以下步驟:a)將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液；b)向所述步驟a)得到的混合溶液中加入過量的臭氧，加熱反應得到正磷酸鐵晶種；c)將所述步驟b)得到的正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液；d)向所述步驟c)得到的混合溶液中加入過量臭氧，將反應體系的PH調至I~6，反應后得到正磷酸鐵。本發(fā)明提供的方法首先將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，以臭氧氧化后得到正磷酸鐵晶種。本發(fā)明得到的晶種具有較好的粒度可控性，從而使得在其作用下生長的正磷酸鐵也具有較好的粒度可控性，而且得到的不同批次間的正磷酸鐵具有較好的穩(wěn)定性；本發(fā)明以臭氧為氧化劑，不會引入雜質離子，從而無需為了去除雜質而增加的步驟，而且得到的正磷酸鐵具有較高的純度。本發(fā)明提供的方法步驟簡單，易于操作，利于正磷酸鐵的工業(yè)應用。
[0058]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種正磷酸鐵的制備方法，包括以下步驟: a)將絡合劑與磷酸亞鐵類化合物混合，得到混合溶液； b)向所述步驟a)得到的混合溶液中加入過量的臭氧，加熱反應得到正磷酸鐵晶種； c)將所述步驟b)得到的正磷酸鐵晶種與亞鐵鹽溶液和磷源溶液混合，得到混合溶液； d)向所述步驟c)得到的混合溶液中加入過量臭氧，將反應體系的pH調至I~6，反應后得到正磷酸鐵。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中的絡合劑為檸檬酸或檸檬酸鹽； 所述絡合劑在混合溶液中的質量分數(shù)為0.1%~2%。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中的磷酸亞鐵類化合物為磷酸亞鐵或磷酸亞鐵銨。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中的磷酸亞鐵類化合物中鐵和磷的摩爾比為1: (0.9~3)。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中加熱反應的溫度為25?~80°C。
6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中加熱反應的時間為10分鐘~30分鐘。
7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中的亞鐵鹽為硫酸亞鐵或硫酸亞鐵銨； 所述磷源為磷酸或磷酸鹽。
8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中的亞鐵鹽溶液中亞鐵離子的摩爾濃度為0.lmol/L~5mol/L。
9.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中的亞鐵鹽中的鐵和磷源中的磷的摩爾比為1: (0.8~5)。
10.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟d)中反應的時間為3小時~24小時。
【文檔編號】C01B25/37GK103569988SQ201310327126
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權日:2012年7月31日
【發(fā)明者】王康 申請人:東莞市長安東陽光鋁業(yè)研發(fā)有限公司