[发明专利]一种磷酸锰铁锂的制备方法

权利要求书

1.一种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于，为以下步骤：

1)将废旧磷酸铁锂材料和废旧锰酸锂材料混合到一起，使得混合料中的锰铁摩尔比为1：1.52-1.55，然后加入盐酸溶液，在温度为60-80℃搅拌反应2-3h，过滤，得到第一滤液和第一滤渣；

2)将第一滤液加入酸碱调节剂调节溶液的pH为1-1.5，然后加入重金属捕捉剂，在温度为40-50℃反应30-45min,然后过滤，得到第二滤液和第二滤渣，将第二滤液采用P204萃取剂萃取，得到的萃取后有机相经过洗涤液洗涤后，采用磷酸溶液反萃，经过离心分离，得到磷酸铁和P204萃取剂；

3)将步骤(2)萃取后的萃余液调节pH到2-2.5，加入硫化铵溶液，在温度为40-55℃反应1-2h，然后加入氨水调节溶液的pH为4.5-5.5，然后加入氟化铵，升温至温度为90-95℃，搅拌反应2-4h,然后过滤，得到第三滤液和第三滤渣，

4)将第三滤液加入碳酸铵，在温度为40-50℃搅拌反应2-3h，然后升温至温度为80-90℃，在此温度下搅拌反应15-30min，然后过滤，得到第四滤液和第四滤渣；

5)将第四滤渣和步骤(2)得到的磷酸铁、电池级碳酸锂、二氧化钛加水浆化，再加入磷酸溶液，搅拌分散得到浆化料，同时加入分散剂和碳源，搅拌分散，经过10-15级管道除铁器除铁后，再经过2-4级电磁浆料除铁器除铁，然后喷雾干燥得到干燥料；

6)将干燥料经过在氮气保护下高温煅烧，得到煅烧料经过粉碎、筛分、除铁和包装，得到磷酸锰铁锂。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)盐酸溶液的浓度为2-4mol/L，加入的混合料中锰铁的总摩尔数与加入的盐酸的摩尔数之比为1：2.2-2.5，所述第一滤渣返回与混合料一起再次浸出。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)酸碱调节剂为盐酸或氨水，加入重金属捕捉剂使得第二滤液中的镍、钴、锌、铅、镉、铜的总浓度低于500mg/L。

4.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)第二滤液采用P204萃取剂萃取过程，先将P204萃取剂先经过皂化后再进行萃取，采用逆流萃取，萃取级数为6-8级，相同时间内加入的皂化后的P204萃取剂与加入的第二滤液中的铁的摩尔数之比为3-3.05:1，得到的萃取后有机相在洗涤过程中，采用的洗涤液为0.5-0.75mol/L的硫酸溶液，萃取后有机相与洗涤液的体积流量比为12-15:1，洗涤采用6-8级逆流洗涤，洗涤后的洗涤液返回与第二滤液混合后再进行萃取，洗涤后的有机相采用磷酸溶液反萃，磷酸溶液的浓度为0.5-1.5mol/L，将洗涤后的有机相加入磷酸，搅拌混合30-60min，加入的磷酸的摩尔数与洗涤后有机相中铁的摩尔数之比为1.02-1.05:1，反应后的物料经过离心分离，得到磷酸铁和P204萃取剂，磷酸铁加入磺化煤油洗涤后，进行离心分离，分离出的液体返回与P204萃取剂混合使用，分离出的固体再加入热水洗涤，再经过烘干得到电池级磷酸铁。

5.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中萃余液中的镍、钴、锌、铅、镉、铜总摩尔数与加入的硫化铵的摩尔数之比为1:1.2-1.5，加入的氟化铵的摩尔数与除重金属后的溶液中的钙镁的总摩尔数之比为1.3-1.5:1。

6.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中加入的碳酸铵的摩尔数为第三滤液中锰锂的总摩尔数之比为2.6-2.8:3。

7.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)浆化料中的锂、锰、铁、磷、钛的摩尔比为1.03-1.05:0.4-0.41：0.6-0.61：1.01-1.02：0.01-0.015，浆化料中的固体质量分数为25-30％，喷雾干燥过程，进风温度为230-250℃，出料温度≤80℃，采用离心式喷雾干燥的方式，使得雾滴的颗粒尺寸为1-20微米，出料的水分质量分数低于1％。