磷化是稀磷酸或酸性磷酸鹽溶液與金屬表面反應(yīng)從而形成一層磷酸鹽保護(hù)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生銹。磷化過程中的溫度越高,生成的磷化渣會(huì)越多。磷化技術(shù)在眾多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵行業(yè)。隨著金屬制品行業(yè)的發(fā)展,磷化渣的產(chǎn)量也日益增多,直接排放磷化渣會(huì)造成嚴(yán)重的水體污染及土壤污染。

　　鋰電池是目前電能儲(chǔ)存和利用的重要手段,磷酸鐵鋰是鋰電池常用的正極材料之一。隨著新能源電力汽車的快速發(fā)展,能源界對(duì)磷酸鐵鋰的消耗急劇增大,從而增大了磷酸鐵鋰的市場需求。磷酸鐵鋰主要是以磷酸鐵為鐵源配以鋰源化合物所制得,其具有較高的電化學(xué)性和較大的振實(shí)密度。為獲得優(yōu)質(zhì)的磷酸鐵鋰,工業(yè)上對(duì)電池用磷酸鐵的質(zhì)量提出了較高要求。目前,工業(yè)上主要以分析純級(jí)的鐵鹽及磷酸或磷酸鹽為原料來制備電池級(jí)磷酸鐵。但隨著全球磷礦資源的日益減少,通過純物質(zhì)來制備磷酸鐵會(huì)面臨原料枯竭及成本上漲等問題。若能高效、經(jīng)濟(jì)地從廢棄磷化渣中回收磷資源來制備磷酸鐵,既可有效解決原料短缺問題同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了資源的二次利用和環(huán)境保護(hù)。因此,研究利用廢棄磷化渣來制備電池級(jí)磷酸鐵具有重要意義。

　　目前,固廢磷化渣資源化利用主要是對(duì)其中的磷、鐵及鋅元素進(jìn)行回收利用。鐵元素的回收利用主要通過其與OH-反應(yīng)生成氫氧化鐵,再經(jīng)過高溫煅燒得氧化鐵紅而實(shí)現(xiàn);磷元素的回收利用主要是制取羥基磷灰石;鋅元素的回收利用則是通過氨水絡(luò)合浸取得到較高純度的磷酸鋅。此外,還可通過添加一定配比的其他物質(zhì),使磷化渣轉(zhuǎn)變?yōu)榱谆憾玫嚼?。?dāng)前,由于這些產(chǎn)物的附加值不高,或因產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜難于工業(yè)控制,這些技術(shù)尚未在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用。

　　本文以鋼鐵制品磷化過程所產(chǎn)生的含鋅磷化渣為原料,先將其用NaOH堿浸得到含微量鋅離子的Na3PO4溶液,再對(duì)該溶液進(jìn)行萃取,最后將凈化液與FeCl3·6H2O進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制備電池級(jí)磷酸鐵,此法能有效利用磷化渣中的磷酸根且產(chǎn)物附加值高,適用于多種類型的磷化渣,生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境友好,工藝簡單,便于工業(yè)化生產(chǎn)。

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