红土镍矿黄铵铁矾法除铁及杂质铁的高值化利用

发布时间：2024-04-06 16:35

　　以红土镍矿为原料,采用硫酸铵焙烧—水浸—黄铵铁矾法除铁,然后再以黄铵铁矾水解所得Fe2O3为原料,加入一定比例的Li2CO3、NH4H2PO4和蔗糖进行还原焙烧制备锂离子电池正极材料LiFePO4/C。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和化学分析等手段对实验样品进行了分析和表征。研究了工艺参数对除铁率和黄铵铁钒形貌以及黄铵铁钒形貌对磷酸铁锂电化学性能的影响。结果表明,最佳造矾条件为:反应时间4h、反应温度95℃、终点pH值2.5、搅拌速度400r/min,在此条件下浸出液除铁率超过98.35%;煅烧温度750℃、煅烧时间10h时制备的片状磷酸铁锂具有较好的电化学性能,在0.1C倍率下的首次放电比容量为164.12mA·h/g,0.1C、0.5C、1C、2C、5C倍率下循环10周的容量保持率较高。研究结果可为红土镍矿资源的高效、综合利用提供新技术及理论支持。

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【部分图文】：

图1红土镍矿的XRD图谱

低品位红土镍矿的XRD图谱如图1所示。从图1中可以看出，红土镍矿的物相主要为硅酸盐和镁酸盐，氧化铁以赤铁矿（Fe2O3）的形式存在。1.3红土镍矿的微观形貌

图2红土镍矿的SEM图像

图2为低品位红土镍矿磨细后的SEM图片。从图2可以清楚地看出，低品位红土镍矿形状不规则、表面毛糙、结构疏松、颗粒大小不均匀。1.4黄铵铁矾沉铁原理

图3除铁率与反应温度的关系

反应时间4h、终点pH值2.5、搅拌速度400r/min时，反应温度对除铁率的影响如图3所示。从图3可以看出，反应温度对除铁率的影响较大，随着温度的升高，除铁率不断增加。在60～80℃增加明显，80℃以上升幅变小，当温度达到95℃时，除铁率可达98.35%。由于温度比较低时，成矾....

图4除铁率与时间的关系

在反应温度95℃、终点pH值2.5、搅拌速度400r/min条件下，反应时间与除铁率之间关系如图4所示。如图4可以看出，反应时间对整个过程黄铵铁矾除铁率影响十分显著，随着反应时间的延长，除铁率逐渐升高，反应时间在2.5～4.0h时，除铁率升高幅度相比于其他时间段更加明显，反应4h....

本文编号：3946885