一种磷酸铁钒的制备方法转让专利
申请号 : CN202010308579.3
文献号 : CN111422852B
文献日 : 2021-09-24
发明人 : 蒋央芳
申请人 : 蒋央芳
摘要 :
本发明公开了一种磷酸铁钒的制备方法。将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀，然后加入热纯水搅拌60min,得到浆料；将浆料加入水合肼溶液后，搅拌混合均匀，然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.5，升温至温度为95℃，然后搅拌反应4h，搅拌速度为300r/min，得到反应料；将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.67μm，然后从搅拌磨中取出，放出到反应釜内，在搅拌状态下加入钛酸正丁酯，然后继续搅拌反应30min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧得到磷酸铁钒。本发明工艺简单，且没有废水产生，得到的氯化铵可以回收利用。
权利要求 :
1.一种磷酸铁钒的制备方法，其特征在于，为以下步骤：(1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀，然后加入热纯水搅拌30‑60min,得到浆料；
(2)将浆料加入水合肼溶液后，搅拌混合均匀，然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2‑
2.5，升温至温度为90‑95℃，然后搅拌反应2‑4h，搅拌速度为200‑300r/min，得到反应料；
(3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.4‑0.8μm，然后从搅拌磨中取出，放出到反应釜内，在搅拌状态下加入钛酸正丁酯，加入过程维持温度为30‑50摄氏度，搅拌速度为100‑200r/min,加入时间为30‑60min，然后继续搅拌反应15‑30min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100：25‑40:190‑200:320‑350:2‑5:15‑30；喷雾干燥过程，采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为200‑300℃，喷雾干燥塔内的温度为95‑110℃，塔内压力比外界压力低300‑500Pa,喷雾雾滴直径控制在5‑50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘，得到喷雾干燥料，喷雾干燥料的直径为1‑20μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数≤2％；
(4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧，煅烧时间为5‑10h，煅烧温度为450‑600℃，得到磷酸铁钒；煅烧过程，采用辊道炉煅烧，惰性气体为氮气、氩气中的至少一种，煅烧过程分为三个阶段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段的升温速率为100‑150℃/h，升温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力比外界大气压高300‑500Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降温至物料温度≤100℃后出料。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁钒的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯，热纯水的温度为50‑60℃，加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比10‑30:1，搅拌速度为200‑400r/min。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁钒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5‑1mol/L，浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.01‑0.1，酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁钒的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后，经过粉碎、筛分、除铁和真空包装，粉碎采用气流粉碎，气体采用高压干燥空气，干燥空气的露点低于‑40℃，粉碎至粒径为3‑10μm，筛分过60‑80目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
5.根据权利要求4所述的一种磷酸铁钒的制备方法，其特征在于：所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收，得到氯化铵溶液，经过浓缩结晶，得到氯化铵晶体。
说明书 :
一种磷酸铁钒的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种磷酸铁钒的制备方法，属于新能源锂电池材料技术领域。
背景技术
[0002] 磷酸铁锂具有高能量密度，其理论比容量为170mAh/g，产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25℃)；安全性，是最安全的锂离子电池正极材料；不含任何对人体有害的
重金属元素；寿命长，在100％DOD条件下，可以充放电2000次以上；原因为磷酸铁锂晶格稳
定性好，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是电
极离子传导率差，不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。解决方法：在电极表面包覆导
电材料、掺杂进行电极改性；充电性能，磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，
最快可在1小时内将电池充满。
重金属元素；寿命长，在100％DOD条件下，可以充放电2000次以上；原因为磷酸铁锂晶格稳
定性好，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是电
极离子传导率差，不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。解决方法：在电极表面包覆导
电材料、掺杂进行电极改性；充电性能，磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，
最快可在1小时内将电池充满。
[0003] 但是磷酸铁锂的最大缺点是容量低，导电性不好。
[0004] 而磷酸钒锂理论容量高(197mAh/g)，同时其三维离子扩散，相比较磷酸铁锂的一维离子扩散，扩散系数更大，有利于大倍率放电，但是需要解决其导电性差的问题。
[0005] 将两者结合起来，就是磷酸铁锂与磷酸钒锂形成复合材料，成为磷酸钒锂最有可能优先产业化的方向。
[0006] 以磷酸铁为前驱体来制备磷酸铁锂，成为磷酸铁锂合成的主流工艺，那么制备导电性好的磷酸铁钒，可以更好的制备导电性好、容量好的磷酸铁锂‑磷酸钒锂复合材料。
发明内容
[0007] 有鉴于此，本发明提供了一种磷酸铁钒的制备方法，形成钒铁的磷酸盐共沉淀，同时形成了碳和钛的包覆，有效的提高了磷酸铁钒的导电性，同时由于原料中钒为五价态，为
氧化剂，而氯化亚铁中亚铁离子为二价态，为还原剂，两者在液相条件下发生氧化还原反
应，再与磷酸根结合，得到磷酸铁钒，同时加入分散剂，可以更好的形成颗粒均一的沉淀，再
经过研磨后，进一步提高颗粒粒径一致性，经过钛酸丁酯的液相包覆，然后喷雾干燥，得到
干燥料，然后再在高温气氛下煅烧，PEG分解碳化，同时氯化铵等杂质分解出氨气和氯化氢，
钛沉淀和铝沉淀经过分解得到二氧化钛和氧化铝，从而得到磷酸铁钒，本发明工艺简单，且
没有废水产生，得到的氯化铵可以回收利用。
氧化剂，而氯化亚铁中亚铁离子为二价态，为还原剂，两者在液相条件下发生氧化还原反
应，再与磷酸根结合，得到磷酸铁钒，同时加入分散剂，可以更好的形成颗粒均一的沉淀，再
经过研磨后，进一步提高颗粒粒径一致性，经过钛酸丁酯的液相包覆，然后喷雾干燥，得到
干燥料，然后再在高温气氛下煅烧，PEG分解碳化，同时氯化铵等杂质分解出氨气和氯化氢，
钛沉淀和铝沉淀经过分解得到二氧化钛和氧化铝，从而得到磷酸铁钒，本发明工艺简单，且
没有废水产生，得到的氯化铵可以回收利用。
[0008] 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0009] 本发明的一种磷酸铁钒的制备方法，其为以下步骤：
[0010] (1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀，然后加入热纯水搅拌30‑60min,得到浆料；
[0011] (2)将浆料加入水合肼溶液后，搅拌混合均匀，然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2‑2.5，升温至温度为90‑95℃，然后搅拌反应2‑4h，搅拌速度为200‑300r/min，得到反应
料；
料；
[0012] (3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.4‑0.8μm，然后从搅拌磨中取出，放出到反应釜内，在搅拌状态下加入钛酸正丁酯，加入过程维持温度为30‑50摄氏度，搅
拌速度为100‑200r/min,加入时间为30‑60min，然后继续搅拌反应15‑30min，然后喷雾干
燥，得到喷雾干燥料；
拌速度为100‑200r/min,加入时间为30‑60min，然后继续搅拌反应15‑30min，然后喷雾干
燥，得到喷雾干燥料；
[0013] (4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧，煅烧时间为5‑10h，煅烧温度为450‑600℃，得到磷酸铁钒。
[0014] 所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100：25‑40:190‑200:320‑350:2‑5:15‑30。
[0015] 所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯，热纯水的温度为50‑60℃，加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比10‑30:1，搅拌速度为
200‑400r/min。
200‑400r/min。
[0016] 所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5‑1mol/L，浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.01‑0.1，酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
[0017] 所述步骤(3)中喷雾干燥过程，采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为200‑300℃，喷雾干燥塔内的温度为95‑110℃，塔内压力比外界压力低300‑500Pa,喷雾雾滴
直径控制在5‑50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内
收尘，得到喷雾干燥料，喷雾干燥料的直径为1‑20μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数
≤2％。
直径控制在5‑50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内
收尘，得到喷雾干燥料，喷雾干燥料的直径为1‑20μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数
≤2％。
[0018] 所述步骤(4)中煅烧过程，采用辊道炉煅烧，惰性气体为氮气、氩气中的至少一种，煅烧过程分为三个阶段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段的升温速率为100‑150℃/
h，升温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力
比外界大气压高300‑500Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降
温至物料温度≤100℃后出料。
h，升温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力
比外界大气压高300‑500Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降
温至物料温度≤100℃后出料。
[0019] 所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后，经过粉碎、筛分、除铁和真空包装，粉碎采用气流粉碎，气体采用高压干燥空气，干燥空气的露点低于‑40℃，粉碎至粒径为3‑10μm，筛
分过60‑80目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
分过60‑80目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
[0020] 所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收，得到氯化铵溶液，经过浓缩结晶，得到氯化铵晶体。
[0021] 本发明先将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000混合，然后加入热纯水，混合搅拌溶解，然后再高温下反应，则五价态的钒会与二价态的亚铁离子反
应，均得到三价态的钒离子和铁离子，再与磷酸根结合，得到铁钒的磷酸盐共沉淀，然后经
过研磨，使得粒径更加均匀，且粒径小，再加入钛酸丁酯，经过水解包覆，使得颗粒表面包覆
一层钛沉淀，经过喷雾干燥，则水分会蒸发掉，PEG和氯化铵会结晶出来，包裹在沉淀颗粒的
外面。
应，均得到三价态的钒离子和铁离子，再与磷酸根结合，得到铁钒的磷酸盐共沉淀，然后经
过研磨，使得粒径更加均匀，且粒径小，再加入钛酸丁酯，经过水解包覆，使得颗粒表面包覆
一层钛沉淀，经过喷雾干燥，则水分会蒸发掉，PEG和氯化铵会结晶出来，包裹在沉淀颗粒的
外面。
[0022] 得到的喷物料在惰性气氛下经过热分解，则磷酸盐沉淀中的结晶水和游离水会被煅烧出来，同时氯化铵等会被分解出来，PEG会热分解和碳化，从而形成碳钛包覆的铁钒磷
酸盐沉淀。
酸盐沉淀。
[0023] 本发明的工艺，无废水产生，同时有效的利用了副产物。
[0024] 本发明的有益效果：形成钒铁的磷酸盐共沉淀，同时形成了碳和钛的包覆，有效的提高了磷酸铁钒的导电性，同时由于原料中钒为五价态，为氧化剂，而氯化亚铁中亚铁离子
为二价态，为还原剂，两者在液相条件下发生氧化还原反应，再与磷酸根结合，得到磷酸铁
钒，同时加入分散剂，可以更好的形成颗粒均一的沉淀，再经过研磨后，进一步提高颗粒粒
径一致性，经过钛酸丁酯的液相包覆，然后喷雾干燥，得到干燥料，然后再在高温气氛下煅
烧，PEG分解碳化，同时氯化铵等杂质分解出氨气和氯化氢，钛沉淀和铝沉淀经过分解得到
二氧化钛和氧化铝，从而得到磷酸铁钒，以此为前驱体，制备的磷酸铁钒锂倍率性能好、粉
末内阻低，本发明工艺简单，且没有废水产生，得到的氯化铵可以回收利用。
为二价态，为还原剂，两者在液相条件下发生氧化还原反应，再与磷酸根结合，得到磷酸铁
钒，同时加入分散剂，可以更好的形成颗粒均一的沉淀，再经过研磨后，进一步提高颗粒粒
径一致性，经过钛酸丁酯的液相包覆，然后喷雾干燥，得到干燥料，然后再在高温气氛下煅
烧，PEG分解碳化，同时氯化铵等杂质分解出氨气和氯化氢，钛沉淀和铝沉淀经过分解得到
二氧化钛和氧化铝，从而得到磷酸铁钒，以此为前驱体，制备的磷酸铁钒锂倍率性能好、粉
末内阻低，本发明工艺简单，且没有废水产生，得到的氯化铵可以回收利用。
附图说明
[0025] 图1为本发明的实施例1的产品的粒度分布图。
[0026] 图2为本发明的实施例2的产品的粒度分布图。
[0027] 图3为本发明的实施例3的产品的粒度分布图。
[0028] 图4为本发明的实施例1的产品的SEM。
[0029] 图5为本发明的实施例2的产品的SEM。
[0030] 图6为本发明的实施例3的产品的SEM。
具体实施方式
[0031] 以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：本实施例的一种磷酸铁钒的制备方法，其为以下步骤：
[0032] (1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀，然后加入热纯水搅拌30‑60min,得到浆料；
[0033] (2)将浆料加入水合肼溶液后，搅拌混合均匀，然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2‑2.5，升温至温度为90‑95℃，然后搅拌反应2‑4h，搅拌速度为200‑300r/min，得到反应
料；
料；
[0034] (3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.4‑0.8μm，然后从搅拌磨中取出，放出到反应釜内，在搅拌状态下加入钛酸正丁酯，加入过程维持温度为30‑50摄氏度，搅
拌速度为100‑200r/min,加入时间为30‑60min，然后继续搅拌反应15‑30min，然后喷雾干
燥，得到喷雾干燥料；
拌速度为100‑200r/min,加入时间为30‑60min，然后继续搅拌反应15‑30min，然后喷雾干
燥，得到喷雾干燥料；
[0035] (4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧，煅烧时间为5‑10h，煅烧温度为450‑600℃，得到磷酸铁钒。
[0036] 所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100：25‑40:190‑200:320‑350:2‑5:15‑30。
[0037] 所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯，热纯水的温度为50‑60℃，加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比10‑30:1，搅拌速度为
200‑400r/min。
200‑400r/min。
[0038] 所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5‑1mol/L，浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.01‑0.1，酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
[0039] 所述步骤(3)中喷雾干燥过程，采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为200‑300℃，喷雾干燥塔内的温度为95‑110℃，塔内压力比外界压力低300‑500Pa,喷雾雾滴
直径控制在5‑50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内
收尘，得到喷雾干燥料，喷雾干燥料的直径为1‑20μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数
≤2％。
直径控制在5‑50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内
收尘，得到喷雾干燥料，喷雾干燥料的直径为1‑20μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数
≤2％。
[0040] 所述步骤(4)中煅烧过程，采用辊道炉煅烧，惰性气体为氮气、氩气中的至少一种，煅烧过程分为三个阶段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段的升温速率为100‑150℃/
h，升温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力
比外界大气压高300‑500Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降
温至物料温度≤100℃后出料。
h，升温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力
比外界大气压高300‑500Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降
温至物料温度≤100℃后出料。
[0041] 所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后，经过粉碎、筛分、除铁和真空包装，粉碎采用气流粉碎，气体采用高压干燥空气，干燥空气的露点低于‑40℃，粉碎至粒径为3‑10μm，筛
分过60‑80目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
分过60‑80目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
[0042] 所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收，得到氯化铵溶液，经过浓缩结晶，得到氯化铵晶体。
[0043] 实施例1
[0044] 一种磷酸铁钒的制备方法，其为以下步骤：
[0045] (1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀，然后加入热纯水搅拌30min,得到浆料；
[0046] (2)将浆料加入水合肼溶液后，搅拌混合均匀，然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.5，升温至温度为95℃，然后搅拌反应4h，搅拌速度为200r/min，得到反应料；
[0047] (3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.55μm，然后从搅拌磨中取出，放出到反应釜内，在搅拌状态下加入钛酸正丁酯，加入过程维持温度为30摄氏度，搅拌速度
为100r/min,加入时间为30min，然后继续搅拌反应15min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；
为100r/min,加入时间为30min，然后继续搅拌反应15min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；
[0048] (4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧，煅烧时间为10h，煅烧温度为600℃，得到磷酸铁钒。
[0049] 所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100：25:190:320:2:15。
[0050] 所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯，热纯水的温度为50℃，加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比30:1，搅拌速度为200r/
min。
min。
[0051] 所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.5mol/L，浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.1，酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
[0052] 所述步骤(3)中喷雾干燥过程，采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为200℃，喷雾干燥塔内的温度为95℃，塔内压力比外界压力低300Pa,喷雾雾滴直径控制在5‑
50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘，得到喷雾
干燥料，喷雾干燥料的直径为6.9μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数≤2％。
50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘，得到喷雾
干燥料，喷雾干燥料的直径为6.9μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数≤2％。
[0053] 所述步骤(4)中煅烧过程，采用辊道炉煅烧，惰性气体为氮气、氩气中的至少一种，煅烧过程分为三个阶段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段的升温速率为100℃/h，升
温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力比外
界大气压高300Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降温至物料
温度≤100℃后出料。
温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力比外
界大气压高300Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降温至物料
温度≤100℃后出料。
[0054] 所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后，经过粉碎、筛分、除铁和真空包装，粉碎采用气流粉碎，气体采用高压干燥空气，干燥空气的露点低于‑40℃，粉碎至粒径为3.7μm，筛
分过70目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
分过70目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
[0055] 所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收，得到氯化铵溶液，经过浓缩结晶，得到氯化铵晶体。
[0056] 实施例2
[0057] 一种磷酸铁钒的制备方法，其为以下步骤：
[0058] (1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀，然后加入热纯水搅拌60min,得到浆料；
[0059] (2)将浆料加入水合肼溶液后，搅拌混合均匀，然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.5，升温至温度为95℃，然后搅拌反应4h，搅拌速度为300r/min，得到反应料；
[0060] (3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.67μm，然后从搅拌磨中取出，放出到反应釜内，在搅拌状态下加入钛酸正丁酯，加入过程维持温度为50摄氏度，搅拌速度
为200r/min,加入时间为60min，然后继续搅拌反应30min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；
为200r/min,加入时间为60min，然后继续搅拌反应30min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；
[0061] (4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧，煅烧时间为10h，煅烧温度为600℃，得到磷酸铁钒。
[0062] 所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100：40:200:350:5:30。
[0063] 所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯，热纯水的温度为60℃，加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比30:1，搅拌速度为400r/
min。
min。
[0064] 所述步骤(2)水合肼溶液浓度为1mol/L，浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.1，酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
[0065] 所述步骤(3)中喷雾干燥过程，采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为300℃，喷雾干燥塔内的温度为110℃，塔内压力比外界压力低500Pa,喷雾雾滴直径控制在
5‑50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘，得到喷
雾干燥料，喷雾干燥料的直径为16.5μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数≤2％。
5‑50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘，得到喷
雾干燥料，喷雾干燥料的直径为16.5μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数≤2％。
[0066] 所述步骤(4)中煅烧过程，采用辊道炉煅烧，惰性气体为氮气、氩气中的至少一种，煅烧过程分为三个阶段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段的升温速率为150℃/h，升
温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力比外
界大气压高500Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降温至物料
温度≤100℃后出料。
温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力比外
界大气压高500Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降温至物料
温度≤100℃后出料。
[0067] 所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后，经过粉碎、筛分、除铁和真空包装，粉碎采用气流粉碎，气体采用高压干燥空气，干燥空气的露点低于‑40℃，粉碎至粒径为6.5μm，筛
分过80目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
分过80目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
[0068] 所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收，得到氯化铵溶液，经过浓缩结晶，得到氯化铵晶体。
[0069] 实施例3
[0070] 一种磷酸铁钒的制备方法，其为以下步骤：
[0071] (1)将偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000倒入混料机内混合均匀，然后加入热纯水搅拌50min,得到浆料；
[0072] (2)将浆料加入水合肼溶液后，搅拌混合均匀，然后加入酸碱调节剂调节浆料的pH为2.3，升温至温度为93℃，然后搅拌反应3h，搅拌速度为250r/min，得到反应料；
[0073] (3)将反应料加入搅拌磨中搅拌研磨至浆料粒径为0.72μm，然后从搅拌磨中取出，放出到反应釜内，在搅拌状态下加入钛酸正丁酯，加入过程维持温度为40摄氏度，搅拌速度
为150r/min,加入时间为40min，然后继续搅拌反应20min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；
为150r/min,加入时间为40min，然后继续搅拌反应20min，然后喷雾干燥，得到喷雾干燥料；
[0074] (4)将喷雾干燥料在惰性气体下煅烧，煅烧时间为8h，煅烧温度为550℃，得到磷酸铁钒。
[0075] 所述偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵、聚乙二醇2000和钛酸正丁酯的摩尔比为100：35:195:335:3.5:25。
[0076] 所述步骤(1)中偏钒酸铵、氯化铝、氯化亚铁、磷酸二氢铵和聚乙二醇2000均为工业纯，热纯水的温度为55℃，加入的热纯水与偏钒酸铵的质量比20:1，搅拌速度为300r/
min。
min。
[0077] 所述步骤(2)水合肼溶液浓度为0.75mol/L，浆料体积与加入的水合肼溶液体积之比为1:0.05，酸碱调节剂为氨水或者磷酸溶液。
[0078] 所述步骤(3)中喷雾干燥过程，采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为250℃，喷雾干燥塔内的温度为99℃，塔内压力比外界压力低400Pa,喷雾雾滴直径控制在5‑
50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘，得到喷雾
干燥料，喷雾干燥料的直径为6.8μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数≤2％。
50μm之间，喷雾雾滴从塔顶喷出，落到塔底后被引风机引入到旋风收尘器内收尘，得到喷雾
干燥料，喷雾干燥料的直径为6.8μm，料温控制在≤100℃，游离水质量分数≤2％。
[0079] 所述步骤(4)中煅烧过程，采用辊道炉煅烧，惰性气体为氮气、氩气中的至少一种，煅烧过程分为三个阶段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段的升温速率为130℃/h，升
温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力比外
界大气压高400Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降温至物料
温度≤100℃后出料。
温段设置有排风口，排风口与引风机连通，引风机为变频电机，煅烧时辊道炉内的压力比外
界大气压高400Pa，辊道炉保温段的气体中湿度≤5％，降温段采用冷却水降温，降温至物料
温度≤100℃后出料。
[0080] 所述步骤(4)中磷酸铁钒在煅烧出料后，经过粉碎、筛分、除铁和真空包装，粉碎采用气流粉碎，气体采用高压干燥空气，干燥空气的露点低于‑40℃，粉碎至粒径为6.5μm，筛
分过70目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
分过70目筛，除铁采用两级电磁除铁器除铁，除铁至产品的磁性物质小于等于1ppm。
[0081] 所述引风机引出的废气经过水喷淋吸收，得到氯化铵溶液，经过浓缩结晶，得到氯化铵晶体。
[0082] 最终本发明的实施例1、2和3得到的产品检测，结果如下：
[0083]项目 实施例1 实施例2 实施例3
D1O 2.5μm 3.7μm 3.2μm
D50 3.7μm 6.5μm 6.5μm
D90 8.8μm 10.1μm 11.4μm
2 2 2
BET 16.4m/g 15.8m/g 15.5m/g
Fe 21.95％ 20.8％ 20.68％
V 10.5％ 9.5％ 9.66％
P 20.5％ 20.15％ 19.67％
C 1.2％ 1.97％ 1.5％
Ti 1.2％ 2.3％ 1.9％
Al 1.4％ 2％ 1.79％
松装密度 0.75g/mL 0.79g/mL 0.71g/mL
D1O 2.5μm 3.7μm 3.2μm
D50 3.7μm 6.5μm 6.5μm
D90 8.8μm 10.1μm 11.4μm
2 2 2
BET 16.4m/g 15.8m/g 15.5m/g
Fe 21.95％ 20.8％ 20.68％
V 10.5％ 9.5％ 9.66％
P 20.5％ 20.15％ 19.67％
C 1.2％ 1.97％ 1.5％
Ti 1.2％ 2.3％ 1.9％
Al 1.4％ 2％ 1.79％
松装密度 0.75g/mL 0.79g/mL 0.71g/mL
[0084] 将实施例1得到的磷酸铁钒，加入葡萄糖、碳酸锂一起混合，经过磨细、喷雾，得到的喷物料经过烧结后，得到的磷酸铁钒锂，同时将磷酸铁、偏钒酸铵、纳米二氧化钛、纳米氧
化铝和MAP混合后，加入葡萄糖、碳酸锂一起混合，经过磨细、喷雾，得到的喷物料经过烧结
后，得到的磷酸铁钒锂，两者产品检测数据如下：
化铝和MAP混合后，加入葡萄糖、碳酸锂一起混合，经过磨细、喷雾，得到的喷物料经过烧结
后，得到的磷酸铁钒锂，两者产品检测数据如下：
[0085]
[0086]
[0087] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。