[发明专利]一种磷酸铁的制备装置及其使用方法

说明书

本发明涉及化工领域，具体涉及一种磷酸铁的制备装置及其使用方法，包括反应罐、氧化罐及进口与氧化罐的出料口连接的第一压滤机，第一压滤机与氧化罐连接的管道上设有闸阀；设置于反应罐内的第一喷嘴；设置于氧化罐内的第二喷嘴；侧板及设于侧板前侧面的放置罐，放置罐位于反应罐的上方；若干底管，底管的一端与放置罐的底部连通，底管的另一端延伸至反应罐的内部；两个第二压滤机，第二压滤机的出口与氧化罐连通；一端与第二压滤机的进口连通的导管，导管的另一端与反应罐连通；用于在将其中一个导管关闭后，使得另一个导管打开的切换部。通过本装置，保证整个制备过程不间断，提高了整体的磷酸铁制备效率。

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种磷酸铁的制备装置及其使用方法。

背景技术

磷酸铁属于磷酸铁锂电池正极材料生产中重要的前驱体材料，其中一步法是一种常见的制备磷酸铁的方法，一般是将铁与磷酸溶液反应制备磷酸二氢亚铁溶液，将磷酸二氢亚铁溶液经过过滤洗涤（过滤掉残余的铁和一些碳杂质）后得到过滤液，将过滤液在双氧水作用下氧化，并将析出的磷酸铁过滤出来，对析出的磷酸铁进行洗涤，然后闪蒸得到二水磷酸铁，最后经过烧结及分级破碎后制备无水磷酸铁，在这里一般过滤会选择压滤机进行，本申请人发现，在磷酸二氢亚铁溶液被压滤机过滤过程中会产生滤饼，在经过一段时间过滤后，需要暂停过滤，取出滤饼，因此会影响整体的制备效率。

在申请号为CN202010595192.0，专利名称为无水磷酸铁的制备方法的专利中，包括以下步骤：S1：将磷酸铁锂物料与酸液、氧化剂混合，加热；S2：过滤取滤渣，洗涤，干燥。本发明实施例的无水磷酸铁的制备方法至少具有如下有益效果：本方案改变进料方式，以酸液作为浸出剂，同时加入氧化剂，使磷酸铁锂在加热条件下通过一步法直接反应生成具有异磷铁锰矿结构的无水磷酸铁产品，该发明虽然也是采用一步法制备磷酸铁，但并未考虑制备效率的问题，因此未解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种磷酸铁的制备装置及其使用方法，以解决在取出磷酸二氢亚铁溶液过滤过程中产生的滤饼时，需要暂停过滤，影响整体的制备效率的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种磷酸铁的制备装置，包括：

反应罐、氧化罐及进口与所述氧化罐的出料口连接的第一压滤机，所述第一压滤机与氧化罐连接的管道上设有闸阀；

设置于反应罐内的第一喷嘴，所述第一喷嘴用于喷洒磷酸；

设置于氧化罐内的第二喷嘴，所述第二喷嘴用于喷洒双氧水；

所述制备装置还包括：

侧板及设于所述侧板前侧面的放置罐，所述放置罐位于反应罐的上方；

若干底管，所述底管的一端与放置罐的底部连通，底管的另一端延伸至反应罐的内部；

两个第二压滤机，所述第二压滤机的出口与氧化罐的进料口连通；

一端与第二压滤机的进口连通的导管，所述导管的另一端与反应罐连通；

用于在将其中一个导管关闭后，使得另一个导管打开的切换部。

进一步的，所述制备装置还包括纵向排列分布在反应罐内的凹板和凸板，相邻的所述凹板之间设有一个凸板，相邻的所述凸板之间设有一个凹板，所述凸板的边缘处设有贯穿其上下表面的边缘孔，所述凹板的中间处设有贯穿其上下表面的中间孔，若干所述底管在反应罐的中轴线周边呈环形阵列分布，在每个所述凹板的上方和每个所述凸板的上方均分布有若干第一喷嘴。

进一步的，所述制备装置还包括：

电机及一端固定于所述电机的输出轴的转轴，所述电机设于侧板前侧面，且电机位于反应罐的下方，所述转轴穿过反应罐内的凸板和中间孔，且转轴穿过放置罐，所述转轴分别与凸板、反应罐和放置罐转动连接；