[发明专利]制备草酸亚铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备草酸亚铁的方法，属于化工领域。

背景技术

以钛精矿为原料，采用硫酸法制取钛白粉时，钛精矿中的铁会大量溶解，生成硫酸亚铁 ，在经过冷冻除铁工序与钛液分离时，结晶出FeSO₄·7H₂O(绿矾)。我国攀枝花地区的钛 精矿的TiO₂含量为47％左右，采用该种钛精矿制取钛白时，每生产1吨钛白粉，得到副产物 绿矾3.5吨左右。随着钛白生产能力的扩大，绿矾问题已经成为制约硫酸法钛白生产的重要 因素。由于绿矾用途较窄，难以大批量处理，且绿矾具有较强的可溶性，无法露天堆放储存 ，严重制约了钛白企业的可持续发展。对于硫酸亚铁综合利用，国内做了大量的研究，但由 于用量的限制，目前仍没有取得突破性的进展。

草酸亚铁作为一种化工原料，可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂，以 及新型电池材料、感光材料的制取。草酸亚铁作为合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原 料，正引起人们的广泛关注。

草酸亚铁FeC₂O₄·2H₂O常见的制取方法是用硫酸亚铁铵与草酸进行合成。最近几年来， 有报道称用脱硫渣和赤铁矿制取草酸亚铁。无论是采用渣或矿制取草酸亚铁均需经过破粹、 细磨、酸浸、除杂、合成等工序，工序较为复杂，且制取成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备草酸亚铁的方法，该方法可以循环利用钛精 矿制取钛白时产生的副产物绿矾。

本发明制备草酸亚铁FeC₂O₄·2H₂O的方法，是以硫酸法制取钛白粉的副产物绿矾为原料 ，具体步骤如下：

a、绿矾加水溶解，得到硫酸亚铁溶液，用氨水调节pH值为5.6～6.5，过滤；

b、滤液用P2O4萃取，分离得到有机相和水相；

c、水相中加入含F-的溶液以沉淀Mg²⁺，过滤，滤液中加入草酸溶液，过滤，即得草酸 亚铁结晶。

进一步的，上述制备草酸亚铁的方法，其a步骤所述的硫酸亚铁溶液中的

Fe²⁺浓度优选为75～85g/L。Fe²⁺浓度过低，则草酸利用率降低，Fe²⁺浓度过高，则硫 酸亚铁溶液容易出现结晶。

其中，上述制备草酸亚铁的方法，为了使钙、铝、钛等杂质尽可能完全沉淀，其a步骤 用氨水调节pH值优选为6。

其中，上述制备草酸亚铁的方法，其b步骤萃取时还加入260号煤油作为稀释剂，其中， P2O4与260号煤油的体积比为2∶2.5～3.5。进一步的，为了使萃取效果更好，萃取时的相比 优选为：O/A＝1.4～1.6∶1，即P2O4与260号煤油的体积之和：b步骤滤液的体积＝1.4～ 1.6∶1。

其中，上述c步骤在沉淀Mg²⁺时，加入的F与水相中的Mg²⁺的摩尔比优选为2.08～ 2.12∶1(最优选2.1∶1)。为了尽可能的沉淀完全，需要加入稍过量F，但如果F加入过多 ，则会损失溶液中的亚铁。

进一步的，为了尽可能的将硫酸亚铁完全转化为草酸亚铁，上述c步骤在沉淀Mg²⁺后过 滤所得滤液中加入过量过饱和草酸溶液，过滤，即得草酸亚铁结晶。可根据加入草酸溶液时 草酸亚铁结晶是否继续产生来判断草酸是否过量，也可以通过计算Fe²⁺含量来确定草酸的加 入量。其中，上述的过饱和草酸溶液为92～97℃的去离子水中加入过量草酸制备而得。

进一步的，为了得到纯度更高的草酸亚铁，上述c步骤所得草酸亚铁结晶还经过92～97 ℃的去离子水洗涤、100℃以下烘干和粉碎处理步骤。

进一步的，上述c步骤所述的含F的溶液优选为NH₄F溶液。加入NH₄F溶液可以便于草酸亚 铁结晶的洗涤，减少洗涤难度。

进一步的，为了节约生产成本，避免资源浪费，上述b步骤分离所得有机相还用2～ 3mol/L的硫酸溶液反萃取，使有机相再生，以供循环使用；其中，反萃取时的相比为：O/A ＝9～11∶1。