[发明专利]以铜渣提取物为主要原料制备多元掺杂磷酸铁锂的方法

权利要求书

1.以铜渣提取物为主要原料制备多元掺杂磷酸铁锂的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：

(1)用还原剂对铜渣进行还原处理，促使铜渣中形成一定尺寸的含有多种掺杂元素的Fe基多元合金相，用磁选方法将Fe基多元合金相从铜渣中分离出来；

(2)将所述被分离出的Fe基多元合金相氧化，得到Fe和多种掺杂元素的复合氧化物，即制备LiM_xFe_1-xPO₄的Fe源、多种掺杂元素源；

(3)用磷源材料：NH₄H₂PO₄或(NH₄)₂HPO₄、锂源材料：LiOH·2H₂O或Li₂O或Li₂C₂O₄，或磷锂源材料：LiH₂PO₄，对得到的Fe源、多种掺杂元素源进行磷、锂配平，使Li∶(Fe+M)∶P的摩尔比＝(1～1.05)∶1∶1，得到制备多元掺杂磷酸铁锂的前躯体；

(4)将所述前驱体以300～500rpm球磨2～10小时后，与C源按Li∶C摩尔比＝1∶0.2～1.5进行混合，所述C源为烯烃类聚合物或葡萄糖或石墨，在N₂或Ar惰性气体保护下，于600℃～800℃焙烧5～15小时，得到目标产物：多元掺杂磷酸铁锂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的铜渣包括鼓风熔炼铜渣、闪速熔炼铜渣和转炉铜渣。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的用还原剂对铜渣进行还原处理具体如下：

铜渣和还原剂重量比为1∶0.2～2，所述还原剂是一种以C为主要成分的物质，包括焦炭、石墨、煤；空气气氛或N₂、Ar气氛保护，还原温度范围1000℃～1300℃，还原时间0.5～5小时，该方法促使铜渣中的Cu、Zn、Al、Co、Ti、Ni、Cr、Mn和Mo离子被还原并进入Fe基多元合金相。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的Fe基多元合金相氧化具体如下：

将Fe基多元合金相粉末，在300℃～800℃于空气气氛或氧气气氛下氧化1～4小时；或将Fe基多元合金相于1550℃～1600℃重熔，在熔态进行喷雾氧化。