磷酸二氢铵结晶过程影响因素研究

磷 酸铁 锂 作 为一 种新 型 锂离 子 电池正 极 材料 ． 已成 为各 国新 能 源研 究 的热 点 目前 ．全 球 已有 很 多 厂家 开始工 业化 生产磷 酸铁 锂 ．如 美 国的 Ｖａｌｅｎｃｅ （威 能 ）公 司和 Ａ１２３（高博 ）公 司 、中 国的天津 斯特 兰 公 司 和北大先 行公 司 磷酸二 氢铵 是生 产磷酸 铁锂 的原料 之一 ．其主要 作用 是提供 磷 源 美 国专 利 ［ ］和 国际专 利 ［２］报 道 了用磷 酸二 氢铵 作 为磷 源制 备磷 酸 铁锂 。
瓮福 集 团净化磷 酸装 置每 年产 生萃余 酸 ８万 ｔ． Ｐ２０ 质 量分 数 为 ４０％～４７％ ，因其 杂 质含 量 高 ，处 理 面临很 大 问题 直接用 于磷肥 生产 ，产 品容 易板结 ． 很 难 造粒 ，对 产 品 的质量 影 响较 大 ：直 接 排放 ，对 土 壤 Baidu Nhomakorabea水 体危 害较 大 ：中和后排 放 ．将 消耗 大量 碱 中和 剂 。同时也浪 费大 量磷 资源 ．这给集 团公 司带来 不 小 的损 失 为综 合 利用 萃余 酸 中的磷 资 源 公 司 用 萃 余 酸 生产滴 灌肥 用 晶体 磷 酸二氢 铵 为提 高产 品的 附加值 ．公 司又 与磷酸 铁锂企 业合 作 ．利 用低 价值 的
Ｌｉｕ Ｆｅｉ１，２ Ｘｉｅ Ｔｉａｎ１，２ ７ Ｚｈｅｎｇ Ｒｕｎ ，Ｙａｎｇ Ｆａｎ ， ［１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＥｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏ ｆＭｅｄｉｕｍ—Ｌｏｗ Ｇｒａｄｅ Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ Ｏｒｅ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａ ｔｅｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｗｅｎｇｆｕ（ＧｒｏｕｐｊＣｏ．Ｌｔｄ．；３．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｎｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ］
滴 灌肥用 晶体 磷酸 二氢铵 ．开 发适合 生产 锂离 子 电 池 正极材 料磷 酸铁 锂 的高品质 磷酸二 氢铵 。目前 ，该 技 术 已经 完成 了实 验研究 ．实 验产 品经磷 酸铁 锂企 业 应用检 测达 到生 产磷 酸铁锂 的要求 ．工 业化 正在 进 行 中。
关 键 词 ：磷 酸 二 氢 铵 ；结 晶 ；影 响 因 素 中圈 分 类 号 ：ＴＱ１２６．３ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００６—４９９０（２０１６）０３—００４６—０３
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ａｍｍ ｏｎｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ
第 ４８卷 第 ３期 ２０１６年 ３月
无 机 盐 工 业 ＩＮ０ＲＧＡＮＩＣ ＣＨ ＥＭ ＩＣＡＬＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．３ Ｍ ａｒ．，２０１６
磷酸二氢铵结晶过程影响 因素研究
刘 飞 ．一，解 田 １Ｉ２，郑 润 。，杨 帆 · ［１．中低 品 位磷 矿 及 其 共 伴 生 资 源高 效 利 用 国家 重 点实 验 室 ，贵州 贵 阳 ５５０００５；
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ（ｂａｔｔｅｒｙ ｇｒａｄｅ），ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆｌｉｔｈｉｕｍ ｉｒｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｂａｔｃｈ ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｒ ｙ ｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ａｍｍ ｏｎｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｒ ｙ ｓｔａｌｓ ｕｓｅｄ ｆ ｏ ｒ ｄｒｉｐ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａ１．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｒ ｙ ｓｔａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｂａｔｔｅｒ ｙ ｇｒａｄｅ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：ｃｏｏｌｉｎｇ ｒａｔｅ ｗａｓ ２ ℃ ｐｅｒ １０ ｍｉｎ，ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｗａｓ ３２０ ｒ／ｍｉｎ，ｇｒｏｗｔｈ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｄｏｓａｇｅ ｗａｓ ４．０ ｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ４６℃ ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｂａｔｔｅｒ ｙ ｇｒａｄｅ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｒｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃａｔｈｏｄｅ ｍ ａｔｅｒｉａ１． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ￣ａｍｍｏｎｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎｐｈｏｓｐｈａｔｅ；ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ
２．瓮 福 （集 团 ）有 限 责 任公 司 ；３．贵 州 大 学 化 学 与化 工 学 院 ］
摘 要 ：以滴 灌 肥 用 晶体 磷 酸 二 氢 铵 为 原 料 ，采 用 间歇 冷 却 结 晶 的 方 式 制 备 出高 纯 度 的磷 酸二 氢 铵 （电池 级 ）， 可 以作 为 生 产 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 磷 酸 铁 锂 的原 料 电 池 级 磷 酸 二 氢 铵 结 晶过 程 最 佳 工 艺 条 件 ：降 温 速 率 为 每 １０ ｍｉｎ降 温 ２ 、搅 拌 转 速 为 ３２０ ｒ／ｍｉｎ、助长 剂 用 量 为 ４．０ ｇ、结 晶终 点 温 度 为 ４６℃ 。在 最 佳 工 艺 条 件 下 制 备 出 的 磷 酸 二 氢 铵 达 到锂 离 子 电池 正极 材料 磷 酸 铁 锂 对 原 料 的要 求 。