高纯正磷酸铁的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种正磷酸铁的制备方法。其技术特征是先在酸性条件下，用氧化剂将亚铁盐溶液氧化成铁盐溶液，然后用磷酸盐或磷酸一氢盐与铁盐溶液反应，生成含有氢氧化铁的碱式磷酸铁，再用０．６５Ｍ的磷酸溶液处理碱式磷酸铁粗品，使其中的氢氧化铁转化成正磷酸铁，然后将物料进行固液分离，水洗、烘干，得到白色正磷酸铁产品。产品的纯度大于９９％。本发明专利技术可广泛用于涂料，颜料，饲料添加剂，催化剂，新型电池材料的制备，尤其是用于锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备正磷酸铁的

技术介绍
正磷酸铁是一种无毒白色防锈颜料，在油漆中可代替有毒的红丹、铅铬黄、 锌铬黄等。它还是很好的饲料食品添加剂、催化剂，还可作为新型电池正极材 料，也是制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的优良原料。正磷酸铁的合成方法有很多种，最传统的是用硝酸铁与磷酸反应，再将反 应溶液在高温下使硝酸分解得到白色的正磷酸铁产品。该法的缺点是对生产设 备要求苛刻，污染严重。另一种方法是硫酸亚铁用磷酸酸化后与氯酸钠反应，生成磷酸二氢铁溶液，再用氢氧化钠调节PH值为2左右，磷酸铁则沉淀出来该 法的缺点是磷酸和氢氧化钠的消耗量大，生产成本非常高。此外还有用磷酸钠 与硫酸铁直接反应，在PH值小于2的条件下生成磷酸铁，该法生产的磷酸铁颜 色偏黄，明显有氢氧化铁杂质，产品纯度不高。
技术实现思路
本专利技术提供的正磷酸铁的制备方法，其技术特征是先在酸性条件下，用氧 化剂将亚铁盐溶液氧化成铁盐溶液，然后用磷酸盐或磷酸一氢盐与铁盐溶液反 应，生成含有氢氧化铁的碱式磷酸铁，再用0.65M的磷酸溶液处理碱式磷酸铁 粗品，使其中的氢氧化铁转化成正磷酸铁，然后将物料进行固液分离，水洗、 烘干，得到白色正磷酸铁产品。产品的纯度大于99%。本专利技术中所使用的亚铁 盐是硫酸亚铁、氯化亚铁或其它可溶性亚铁盐，所使用的氧化剂是双氧水或氯 酸钠，所使用的磷酸盐和磷酸一氢盐是钠盐、钾盐、铵盐或其它可溶性盐。本 专利技术的反应温度10 95°C，反应时间10 120分钟，酸处理转化温度40 95°C， 反应时间O. 5 10小时。本专利技术的具体操作方法是U)先将硫酸亚铁或氯化亚铁用水溶解，加适量酸酸化，然后用双氧水或氯酸钠将亚铁氧化成三价铁盐溶液。(2)在搅拌条件 下往上述铁盐溶液中滴加磷酸盐或磷酸一氢盐溶液，生成黄色沉淀，过滤水洗 得到黄色碱式磷酸铁。(3)用少许磷酸配置成浓度为0.65M的磷酸溶液，将上 述黄色碱式磷酸铁置于磷酸溶液中，40 95'C条件下搅拌反应0.5 10小时，得 到白色正磷酸铁产品，产品白度好，纯度>99%。本专利技术工艺操作简单，生产成 本低，产品颜色白，纯度高。具体实施方式 实施例1:将142.5g七水硫酸亚铁用水溶解制成约400ml溶液，加浓硫酸27g，在25。C 下加40g双氧水，氧化反应30分钟，得硫酸铁溶液，备用。将190g十二水磷酸三钠用水溶解，制成约800ml溶液。将上述硫酸铁溶液 搅拌升温至75"C，再将磷酸钠溶液滴加到硫酸铁溶液中，加完后保温反应30分 钟。过滤洗涤至PH值4 5。称60g磷酸用水配成约800ml磷酸溶液，将上述过滤洗涤后的物料打浆搅 拌均匀，在9(TC条件下反应0.5小时。过滤洗涤至PH值5左右，烘干得白色粉 末产品，产品Fe含量28. 91%，纯度99. 62% (干基)。 实施例2:将100g四水氯化亚铁用水溶解制成约400ml溶液，加浓盐酸60g，在l(TC 下加40g双氧水，氧化反应120分钟，得氯化铁溶液，备用。将180g十二水磷酸氢二钠用水溶解，制成约800ml溶液。将上述氯化铁溶 液搅拌升温至30。C，再将磷酸氢二钠溶液滴加到氯化铁溶液中，加完后保温反 应120分钟。过滤洗涤至PH值4 5。称60g磷酸用水配成约800ml磷酸溶液，将上述过滤洗涤后的物料打浆搅 拌均匀，在6(TC条件下反应8小时。过滤洗涤至PH值5左右，烘干得白色粉末 产品，产品Fe含量28.73呢，纯度99. 57% (干基)。实施例3:将142.5g七水硫酸亚铁用水溶解制成约400ml溶液，加浓硫酸27g，在90°C下加12g氯酸钠，氧化反应10分钟，得硫酸铁溶液，备用。将135g三水磷酸钾用水溶解，制成约800ml溶液。将上述硫酸铁溶液搅拌并维持温度为l(TC左右，再将磷酸钾溶液滴加到硫酸铁溶液中，加完后保温反应60分钟。过滤洗漆至PH值4 5。称60g磷酸用水配成约800ml磷酸溶液，将上述过滤洗涤后的物料打浆搅拌均匀，在40。C条件下反应10小时。过滤洗涤至PH值5左右，烘干得白色粉末产品，产品Fe含量28.85。/。，纯度99. 53% (干基)。 实施例4:将142.5g七水硫酸亚铁用水溶解制成约400ml溶液，加浓硫酸27g，在40°C 下加40g双氧水，氧化反应90分钟，得硫酸铁溶液，备用。将104g三水磷酸铵用水溶解，制成约800ml溶液。将上述硫酸铁溶液搅拌 升温至6(TC，再将磷酸钠溶液滴加到硫酸铁溶液中，加完后保温反应90分钟。 过滤洗涤至PH值4 5。称60g磷酸用水配成约800mi磷酸溶液，将上述过滤洗涤后的物料打浆搅 拌均匀，在75。C条件下反应2小时。过滤洗涤至ra值5左右，烘干得白色粉末 产品，产品Fe含量29.07。/。，纯度99. 82% (干基)。实施例5:将100g四水氯化亚铁用水溶解制成约400ml溶液，加浓盐酸60g，在95°C 下加12g氯酸钠，氧化反应60分钟，得氯化铁溶液，备用。将116g三水磷酸氢二钾用水溶解，制成约800ml溶液。将上述氯化铁溶液 搅拌升温至8(TC，再将磷酸氢二钾溶液滴加到氯化铁溶液中，加完后保温反应30分钟。过滤洗涤至ra值4 5。称60g磷酸用水配成约800ml磷酸溶液，将上述过滤洗漆后的物料打浆搅 拌均匀，在85'C条件下反应1小时。过滤洗涤至PH值5左右，烘干得白色粉末 产品，产品Fe含量28.87。/。，纯度99. 69% (干基)。实施例6:将100g四水氯化亚铁用水溶解制成约400ml溶液，加浓盐酸60g，在60°C 下加40g双氧水，氧化反应90分钟，得氯化铁溶液，备用。将l卯g十二水磷酸三钠用水溶解，制成约800ml溶液。将上述氯化铁溶液 搅拌升温至9(TC，再将磷酸钠溶液滴加到氯化铁溶液中，加完后保温反应10分 钟。过滤洗涤至PH值4 5。称60g磷酸用水配成约800ml磷酸溶液，将上述过滤洗涤后的物料打浆搅 拌均匀，在9(TC条件下反应0.5小时。过滤洗涤至PH值5左右，烘干得白色粉 末产品，产品Fe含量29.25。/。，纯度99. 77% (干基)。实施例7:将142.5g七水硫酸亚铁用水溶解制成约400ml溶液，加浓硫酸27g，在80°C 下加12g氯酸钠，氧化反应40分钟，得硫酸铁溶液，备用。将67g磷酸氢二铵用水溶解，制成约800ml溶液。将上述硫酸铁溶液搅拌 升温至95'C，再将磷酸氢二铵溶液滴加到硫酸铁溶液屮，加完后保温反应30分节甲。sl從;sw汆芏khi旦4 t)。 '称60g磷酸用水配成约800ml磷酸溶液，将上述过滤洗涤后的物料打浆搅 拌均匀，在95。C条件下反应0.5小时。过滤洗涤至PH值5左右，烘干得白色粉 末产品，产品Fe含量29.33。/。，纯度99. 76% (干基)。权利要求1、一种正磷酸铁的制备方法，其特征在于先在酸性条件下，用双氧水或氯酸钠将亚铁盐溶液氧化成铁盐溶液，然后用磷酸盐或磷酸一氢盐与铁盐溶液反应，生成含有氢氧化铁的碱式磷酸铁，再磷酸溶液处理碱式磷酸铁粗品，使其中的氢氧化铁转化成正磷酸铁，将物料进行固液分离，水洗、烘干，得到正磷酸铁产品。2、 根据权利要求1所述正磷酸铁的制备方法，其特征在于酸性条件指PH〈2， 所用的亚铁盐是硫酸亚铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正磷酸铁的制备方法，其特征在于先在酸性条件下，用双氧水或氯酸钠将亚铁盐溶液氧化成铁盐溶液，然后用磷酸盐或磷酸一氢盐与铁盐溶液反应，生成含有氢氧化铁的碱式磷酸铁，再磷酸溶液处理碱式磷酸铁粗品，使其中的氢氧化铁转化成正磷酸铁，将物料进行固液分离，水洗、烘干，得到正磷酸铁产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭爱国，贺周初，余长艳，肖伟，刘昱霖，
申请(专利权)人：国家农药创制工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]