專利名稱：超微細草酸亞鐵的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備超微細草酸亞鐵的技術領域。
背景技術：
草酸亞鐵作為一種化工原料，可用于陶瓷、玻璃、新型電池材料、感光材料的生產(chǎn)。在新型電池材料中，鋰離子電池作為一種綠色電池，不僅在各種便攜式電子產(chǎn)品和通訊工具中得到廣泛的應用，也是各國大力研究的電動汽車、空間電源的首選配套電源。先進的電池材料尤其是正極材料構(gòu)成了目前鋰離子電池更新?lián)Q代的核心技術，是鋰離子電池的關鍵技術之一。橄欖石型結(jié)構(gòu)的磷酸亞鐵鋰以其價格便宜、理論比容量和理論比能量較高、熱穩(wěn)定性好、無吸濕性、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可望成為新一代首選的可代替鈷酸鋰的鋰離子二次電池正極材料。而草酸亞鐵作為合成鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰的原材料，引起人們的高度關注，但其純度的高低和粒徑的大小對合成的磷酸亞鐵鋰性能影響非常大。這主要是因為Fe2+易被氧化，生成的Fe3+使磷酸亞鐵鋰的電化學容量下降，而且粒徑粗大的固體結(jié)晶在合成磷酸亞鐵鋰的固相反應過程中難于和其它反應物混合均勻，使制得的磷酸亞鐵鋰材料顆粒大，導電性能差。為了獲得導電性能良好的磷酸亞鐵鋰材料，就必須要求原材料草酸亞鐵的純度高，而且粒徑細。目前市場上銷售的草酸亞鐵粒徑都在10μ～20μ之間，純度在98.5％左右，無法滿足磷酸亞鐵鋰生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超微細草酸亞鐵的制備方法。本發(fā)明的技術特征是先將固體硫酸亞鐵和草酸分別用水溶解，凈化，配制成濃度為10～30％的硫酸亞鐵水溶液和草酸水溶液，然后用助劑對硫酸亞鐵水溶液或草酸水溶液進行預處理，處理后的溶液濃度為10～30％。在攪拌條件下將處理后的草酸溶液往硫酸亞鐵溶液中滴加?？刂坪貌菟崛芤旱募恿蠒r間在5～60分鐘，反應溫度控制在10～60℃之間，加料完成后繼續(xù)保溫反應10～60分鐘，使草酸和硫酸亞鐵反應完全。待物料充分反應后，將反應物料進行固液分離，洗滌，烘干，得到粒徑為0.1μ～4.0μ、純度大于99％的超微細草酸亞鐵產(chǎn)品。
本發(fā)明在硫酸亞鐵水溶液或草酸水溶液的預處理過程中使用的助劑是下列物質(zhì)中的一種或兩種
(1)丙醇(2)乙醇(3)甲醇(4)氨水。
本發(fā)明工藝簡單，利用工業(yè)廢渣硫酸亞鐵作為原材料，符合國家大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的政策，而且制得的超微細草酸亞鐵，粒徑在0.1μ～4.0μ之間，純度大于99％，完全能滿足合成鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰生產(chǎn)的要求。
具體實施例方式
實施例1將140gFeSO4.7H2O用450ml水溶解，配置成溶液，備用。將65g草酸用200ml水溶解，然后再加400ml乙醇，攪拌混合均勻，備用。在攪拌條件下將草酸溶液往硫酸亞鐵水溶液中滴加，加料時間為30分鐘，反應溫度為40℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應30分鐘，生成淡黃色草酸亞鐵結(jié)晶，然后將物料過濾，洗滌，烘干制得超微細草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為3.0μ，含量為99.31％。
實施例2將140gFeSO4.7H2O用250ml水溶解，配制成水溶液，備用。將65g草酸用200ml水溶解，然后再加400ml丙醇，攪拌混合均勻，備用。在攪拌條件下將草酸溶液往硫酸亞鐵水溶液中滴加生成淡黃色草酸亞鐵結(jié)晶，加料時間為5分鐘，反應溫度為40℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應60分鐘。然后將物料過濾，洗滌，烘干得超微細草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為0.1μ，含量為99.25％。
實施例3將140gFeSO4.7H2O用150ml水溶解，配制成水溶液，備用。將65g草酸用150ml水溶解，然后再加400ml乙醇，攪拌混合均勻，備用。在攪拌條件下將草酸溶液往硫酸亞鐵溶液中滴加生成淡黃色草酸亞鐵結(jié)晶，加料時間為40分鐘，反應溫度為10℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應50分鐘。然后將物料過濾，洗滌，烘干得超微細草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為0.2μ，含量為99.35％。
實施例4將140gFeSO4.7H2O用250ml水溶解，配制成水溶液，備用。將65g草酸用150ml水溶解，然后再加400ml乙醇和50ml甲醇，攪拌混合均勻，備用。在攪拌條件下將草酸溶液往硫酸亞鐵水溶液中滴加生成淡黃色草酸亞鐵結(jié)晶，加料時間為10分鐘，反應溫度為60℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應10分鐘。然后將物料過濾，洗滌，烘干得草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為4.0μ，含量為99.15％。
實施例5將140gFeSO4.7H2O用150ml水溶解，配制成水溶液，然后加60ml氨水，攪拌混合均勻，備用。將65g草酸用250ml水溶解，配制成水溶液，備用。在攪拌條件下將配制好的草酸水溶液往硫酸亞鐵溶液中滴加，加料時間為60分鐘，反應溫度為40℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應30分鐘，生成淡黃色超微細草酸亞鐵結(jié)晶。然后將物料過濾，洗滌，烘干得草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為2.0μ，含量為99.38％。
實施例6將140gFeSO4.7H2O用350ml水溶解，配制成水溶液，備用。將65g草酸用500ml水溶解，然后再加200ml丙醇和50ml甲醇，攪拌混合均勻，備用。在攪拌條件下將配制好的草酸溶液往硫酸亞鐵水溶液中滴加生成淡黃色草酸亞鐵結(jié)晶，加料時間為30分鐘，反應溫度為30℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應40分鐘。然后將物料過濾，洗滌，烘干得超微細草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為4.0μ，含量為99.55％。
實施例7將140gFeSO4.7H2O用150ml水溶解，配制成水溶液，然后加60ml氨水，攪拌混合均勻，備用。將65g草酸用250ml水溶解，然后再加400ml乙醇，攪拌混合均勻，備用。在攪拌條件下將配制好的草酸溶液往硫酸亞鐵溶液中滴加生成淡黃色草酸亞鐵結(jié)晶，加料時間為30分鐘，反應溫度為40℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應60分鐘。然后將物料過濾，洗滌，烘干得超微細草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為0.5μ，含量為99.78％。
實施例8將140gFeSO4.7H2O用150ml水溶解，配制成水溶液，備用。將65g草酸用150ml水溶解，然后再加200ml甲醇，攪拌混合均勻，備用。在攪拌條件下將草酸溶液往硫酸亞鐵水溶液中滴加生成淡黃色草酸亞鐵結(jié)晶，加料時間為10分鐘，反應溫度為60℃，加料完成后繼續(xù)保溫反應10分鐘。然后將物料過濾，洗滌，烘干得超微細草酸亞鐵產(chǎn)品，產(chǎn)品平均粒徑為3.0μ，含量為99.65％。
權(quán)利要求
1.一種超微細草酸亞鐵的制備方法，其特征在于先將固體硫酸亞鐵和草酸分別用水溶解，凈化，配制成濃度為10～30％的硫酸亞鐵水溶液和草酸水溶液，然后用助劑對硫酸亞鐵水溶液或草酸水溶液進行預處理，處理后的溶液濃度為10～30％；在攪拌條件下將處理后的草酸溶液往硫酸亞鐵溶液中滴加，加料時間5～60分鐘，反應溫度10～60℃，保溫反應時間10～60分鐘，充分反應后，將反應物料進行固液分離，洗滌，烘干，得到粒徑為0.1u～4.0u，純度大于99％的草酸亞鐵產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超微細草酸亞鐵的制備方法，其特征是在硫酸亞鐵水溶液或草酸水溶液的預處理過程中使用的助劑是下列物質(zhì)中的一種或兩種(1)丙醇(2)乙醇(3)甲醇(4)氨水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超微細草酸亞鐵的制備方法。工藝特征在于選用合適的助劑對草酸溶液和硫酸亞鐵溶液進行預處理，反應過程中控制好加料時間和反應溫度，待草酸和硫酸亞鐵充分反應后，將反應物料進行固液分離、洗滌、烘干，得到粒徑為0.1－4.0μ的超微細草酸亞鐵產(chǎn)品。本發(fā)明可廣泛用于陶瓷、玻璃、感光材料、新型電池材料的制備，尤其是用于鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰的生產(chǎn)。
文檔編號C07C55/00GK101058536SQ20071003430
公開日2007年10月24日 申請日期2007年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者彭愛國, 賀周初, 皮銀安, 余長艷, 鄭賢福, 劉昱霖, 何好興 申請人:湖南化工研究院