[发明专利]一种磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法及电池级磷酸铁

权利要求书

1.一种磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其用于将磷酸铁污水处理系统中产生的污泥进行回收，并制备得到电池级磷酸铁，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：取磷酸铁污水处理系统产生的污泥，加入一定量的稀硫酸溶液，在常温下进行搅拌，溶解反应一段时间至固体完全溶解，过滤得到深褐色滤液；

步骤S2：向滤液中加入一定量的H₂O₂溶液，在常温条件下搅拌反应一段时间，然后在加热条件下反应一段时间；

步骤S3：向滤液中加入磷源，调节滤液中磷铁的摩尔比，用碳酸钠溶液调节滤液pH值，在加热条件下进行沉淀反应，当滤液由黄色变为白色，停止加热，待冷却后得到混合液；

步骤S4：对混合液进行离心分离再洗涤，得到二水磷酸铁、母液以及洗涤液，母液和洗涤液进入污水处理系统循环；

步骤S5：将二水磷酸铁在一定温度条件下空气氛围下烧结，粉碎过筛即可得到电池级磷酸铁。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S1中，稀硫酸溶液可以为10-30wt％的稀硫酸溶液，按照质量比，污泥质量：稀硫酸质量＝[1.1-1.5]：1。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S1中，搅拌速率为300rpm，溶解反应时间为0.5h。

4.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S2中，H₂O₂溶液为27.0wt％的H₂O₂溶液，H₂O₂溶液的加入量按照H₂O₂与滤液中锰元素的物质的量比为n(H₂O₂)：n(Mn)＝[0.5-0.55]：1确定。

5.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S2中，常温条件下，搅拌速率为300rpm，反应0.5h，加热条件下，加热温度为45-65℃，搅拌速率为300rpm，反应时间为0.5h。

6.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述磷源可以为磷酸、磷酸一铵、磷酸钠等物质。

7.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S3中，滤液中磷铁的摩尔比调节为n(P)：n(Fe)＝1.00-1.05，滤液pH值调节范围为2-3，加热温度为90-95℃。

8.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S4中，对混合液进行离心分离再洗涤后，可以有效去除混合液中的Ca、Mg、Mn、Na等元素。

9.根据权利要求1所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法，其特征在于，在步骤S5中，加热温度可以为600-700℃。

10.一种电池级磷酸铁，其特征在于，其采用根据权利要求1至9中任意一项所述的磷酸铁污水处理系统污泥回收制备磷酸铁的方法制得。