铁铝渣资源化利用的方法与流程

1.本发明属于废旧电池回收中的湿法冶金领域，具体涉及一种铁铝渣资源化利用的方法。

背景技术：

2.近年来，随着消费电子产品、电动交通工具和各种储能市场的迅速发展，锂电池的需求量也直线上升，其中三元锂电池更是以其能量密度高、功率好等优点而被广泛应用。三元锂电池中蕴含着丰富的镍、钴、锰等资源，然而大量三元锂电池经过一批批的放电而成为废旧三元锂电池，废旧的三元锂电池如果处置不当会有污染环境的风险。故回收利用废旧三元锂电池制备新的三元锂电池不仅实现了资源再生，极大地降低废旧电池给环境带来的污染，而且降低了三元锂电池的制备成本。

3.现工厂针对废旧三元锂电池回收制备三元正极前驱体工艺中，比较常用的工艺流程为：预处理

??

浸出

??

萃取

??

合成三元前驱体。其中除铁铝为浸出除杂中非常重要的步骤，而铁铝渣作为铁铝的唯一出口，往往存在产量较大、处理成本高的问题。专利cn105506290a中介绍了一种铁铝渣综合利用的方法：对铁铝渣进行选择性浸出，溶解出渣中的镍、钴、铝、铁；然后向镍、钴、铝浸出液中加入硫化钠，沉淀回收溶液中的镍、钴，并得到硫酸铝粗溶液；硫酸铝粗溶液通过加入氧化剂及氢氧化钠，去除其中的铁后，再补充加入硫酸钠盐，将溶液配制成生产硫酸铝钠的原液；原液经过蒸发，结晶得到硫酸铝钠产品。这种将铁铝渣制备硫酸铝钠的方法虽然简单易行、成本低廉，但是用硫酸选择性浸出会存在铁铝分离不彻底的问题，并且造成铁铝渣的主金属-fe的损失与浪费。

技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种铁铝渣资源化利用的方法，以废旧三元电池除铁铝过程中产生的铁铝渣为原料，使用新型羧酸萃取剂bc196与磷酸萃取剂p204协同分离铁铝获得较为纯净的铁源与铝源，经过除杂与添加辅料控制反应条件制备磷酸铁、冰晶石产品，变废为宝，贴合环保理念，同时通过磷酸铁、冰晶石产品获得经济收益。

5.根据本发明的一个方面，提出了一种铁铝渣资源化利用的方法，包括以下步骤：

6.s1：铁铝渣加酸液进行浸出溶解，固液分离得到浸出液；

7.s2：采用协萃萃取剂对所述浸出液进行萃取，得到含铁有机相和含铝萃余液，所述协萃萃取剂由萃取剂bc196、萃取剂p204和溶剂油组成；

8.s3：向所述含铝萃余液中加入氢氧化钠进行反应，过滤除杂，得到偏铝酸钠溶液，再加入第一氟化铵进行反应，制得冰晶石；向所述含铁有机相中加入第二氟化铵进行反萃，分离得到有机相和六氟铁酸铵；冰晶石制备方程式：3na

+

+6f-+4nh

4+

+alo

2-→

na3alf6↓

+4nh3↑

+2h2o；

9.s4：向所述六氟铁酸铵中加入氨水调节ph为8.5-9.0进行反应，得到氢氧化铁和氟

化铵溶液。

10.在本发明的一些实施方式中，步骤s1中，所述铁铝渣的主要金属组成包括黄钠铁矾渣和氢氧化铝。

11.在本发明的一些实施方式中，步骤s1中，所述浸出溶解的温度为85-95℃。进一步地，所述浸出溶解的反应时间为3-4h。

12.在本发明的一些实施方式中，步骤s1中，所述铁铝渣在浸出前还进行研磨处理，研磨所得铁铝渣粉末的粒径为200-500目。

13.在本发明的一些优选的实施方式中，步骤s1中，所述酸液为质量浓度50％-80％的硫酸。进一步地，所述铁铝渣与酸液的固液比为100-200g/l。

14.在本发明的一些实施方式中，步骤s2中，所述萃取剂bc196为羧酸类化合物，其结构为：其中，m、n各自独立地选自1-21的整数，且10≤m+n≤22。进一步地，所述萃取剂bc196由苏州博萃循环科技有限公司提供。

15.在本发明的一些实施方式中，步骤s2中，所述协萃萃取剂中，萃取剂bc196的体积分数为1％-10％，萃取剂p204的体积分数为25％-40％。

16.在本发明的一些实施方式中，步骤s2中，所述溶剂油为煤油、甘油或辛醇中的至少一种。

17.在本发明的一些实施方式中，步骤s2中，所述浸出液与协萃萃取剂的体积比为1：(2-4)，所述萃取的温度为10-45℃。进一步地，所述萃取的时间为5-10min；进一步地，所述萃取的级数为3-5级；进一步地，所述萃取平衡ph为1.0-1.8。

18.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，所述氢氧化钠与含铝萃余液中铝离子的摩尔比为(6-8)：1。

19.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，所述氢氧化钠的质量浓度为40％-60％。

20.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，加入所述氢氧化钠进行反应的温度为60-80℃，反应的时间为4-6h。

21.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，所述第一氟化铵与偏铝酸钠溶液中偏铝酸钠的摩尔比为(6.5-8)：1。进一步地，所述第一氟化铵的质量浓度为20％-30％。

22.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，加入所述第一氟化铵进行反应的温度为85-95℃，反应的时间为1.5-3h。

23.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，所述第二氟化铵的质量浓度为20％-30％，所述含铁有机相与第二氟化铵的体积比为(2-3)：1。

24.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，所述反萃的温度为25-50℃，时间为3-8min。进一步地，所述反萃的级数为单级。

25.在本发明的一些实施方式中，步骤s3中，将分离得到的所述有机相用水洗涤后返回步骤s2作为萃取剂进行回用循环。

26.在本发明的一些实施方式中，步骤s3制备所述冰晶石的过程中，反应产物还包括氨气，所述氨气用于制备步骤s4的所述氨水。

27.在本发明的一些实施方式中，步骤s4中，加入所述氨水反应的温度为80-90℃。进一步地，加入所述氨水反应的时间为0.5-1h。

28.在本发明的一些实施方式中，步骤s4中，所述氟化铵溶液回用于步骤s3中作为所述冰晶石的制备原料或所述含铁有机相的反萃试剂。

29.在本发明的一些实施方式中，步骤s4中，还包括：将所述氢氧化铁与磷酸混合进行反应，制得磷酸铁。具体地，将所述氢氧化铁与磷酸混合，调节温度为90-95℃，ph为1.8-2.0，继续搅拌反应后静置，最后经过冷却、过滤、洗涤、干燥，即得所述磷酸铁。进一步地，调节ph的方法为加入质量浓度20％-50％的氨水，继续搅拌反应的时间为2-3h；进一步地，静置的时间为3-8h。

30.在本发明的一些实施方式中，步骤s4中，所述磷酸的质量浓度为40％-60％，所述氢氧化铁中铁元素与磷酸中磷元素的摩尔比为1：(1.1-1.3)。

31.根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

32.1、本发明使用新型羧酸萃取剂bc196与磷酸萃取剂p204协同萃取，不仅成本低廉易工业化，而且两者协同萃取提高了有机相中铁源的纯粹性与萃取率(》95％)，使绝大部分铝、钙、镍、钴、锰进入到萃余液中(萃取率《1％)，同时做到铁铝分离与铁源除杂的双重作用。

33.2、本发明添加过量氢氧化钠进行除杂，不仅可以使萃余液中的铁、镍、钴、锰等杂质转化为氢氧化物沉淀后过滤实现除杂，而且可以将萃余液中的铝离子转化为偏铝酸钠，成为制备冰晶石的前驱体。

34.3、本发明在铝资源化工艺中添加氟化铵制备冰晶石，收集产生的氨气可以用于配制氨水溶液，用其调节铁资源化工艺中氟化铵反萃获得的六氟铁酸铵的ph，生成氢氧化铁的同时也得到了氟化铵溶液，实现了氟化铵的再生与循环，节约资源。

35.4、作为优选的，本发明反萃后对有机相进行洗涤，可实现萃取剂的再生与循环，节约资源。

36.5、本发明将铁铝渣进行资源化利用，制备得到冰晶石和氢氧化铁，氢氧化铁可进一步制备得到电池级磷酸铁产品，不仅实现了固废的减量化，降低委外成本，而且工艺简单，成本低，易工业化，可取得一定的经济效益。

附图说明

37.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

38.图1为本发明实施例1的工艺流程图；

39.图2为本发明实施例1铁铝渣的xrd图；

40.图3为本发明实施例1铁铝渣5000倍的sem图；

41.图4为本发明实施例1铁铝渣10000倍的sem图；

42.图5为本发明实施例1铁铝渣50000倍的sem图；

43.图6为本发明实施例1冰晶石的sem图；

44.图7为本发明实施例1冰晶石的xrd图；

45.图8为本发明实施例1磷酸铁的sem图；

46.图9为本发明实施例1磷酸铁的xrd图。

具体实施方式

47.以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

48.实施例1

49.一种铁铝渣资源化利用的方法，参照图1，具体过程为：

50.(1)取得铁铝渣100g，其形貌如图3-5所示，通过xrd(图2)测得其中成分为：黄钠铁矾-氢氧化铝，icp测得其中金属含量：fe:10.10wt％、al:6.30wt％、ni:0.63wt％、co:0.21wt％、mn:0.41wt％、li:0.13wt％、ca:0.18wt％、mg:0.01wt％；

51.(2)将铁铝渣湿料进行干燥、研磨至粒径为200目，加入100ml纯水与500ml浓度为60％的硫酸，调节温度为85℃，以300r/min的速度搅拌反应4h，抽滤量取500ml浸出液；

52.(3)以体积分数为bc196-5％(苏州博萃循环科技有限公司提供，结构式如下：)、p204-30％、煤油-65％的协萃萃取剂在25℃下进行3级萃取，协萃萃取剂与浸出液的相比o:a＝2:1，时间为8min，平稳ph为1.55，萃取后分离得到500ml水相硫酸铝溶液和含铁有机相；

53.(4)icp检测到水相中al含量为5.80g/l，加入浓度为40％的氢氧化钠，所加氢氧化钠的摩尔量为溶液中铝离子摩尔量的7倍，调节温度为80℃，以300r/min的速度搅拌反应4h；冷却过滤后得到偏铝酸钠溶液，再加入140ml浓度为20％的氟化铵，调节温度为90℃，继续以300r/min的速度搅拌反应3h，静置1h后冷却过滤干燥得到20.59g冰晶石；

54.(5)以浓度为30％的氟化铵溶液到步骤(3)获得的含铁有机相中进行反萃，反萃时含铁有机相与氟化铵溶液的相比为2：1，反应时间为5min，反应温度为45℃，反萃后静置分离获得白色沉淀与有机相，将有机相用纯水洗涤后返回步骤(3)作为萃取剂回用；

55.(6)将步骤(4)制备冰晶石的反应产生的氨气收集通入到纯水中制备氨水溶液，调节白色沉淀所在水浴锅温度为85℃，以300r/min的转速开启自动搅拌器，将氨水加入其中调节ph至8.74后，继续搅拌0.5小时，过滤分离得到红色氢氧化铁沉淀与氟化铵溶液；氟化铵溶液可用于步骤(4)的冰晶石制备反应或步骤(5)作为反萃剂进行反萃回用；

56.(7)按照铁元素与磷元素的摩尔比为1:1.1，加24ml浓度为40％的磷酸于红色沉淀中，调节温度为95℃，以300r/min的速度开启搅拌，用浓度为40％的氨水溶液调节ph至1.86后继续搅拌3h，静置8h后过滤洗涤干燥制备得到13.38g电池级磷酸铁产品。

57.实施例2

58.一种铁铝渣资源化利用的方法，具体过程为：

59.(1)取得铁铝渣100g，通过xrd测得其中成分为：黄钠铁矾-氢氧化铝，icp测得其中金属含量：fe:10.10wt％、al:6.30wt％、ni:0.63wt％、co:0.21wt％、mn:0.41wt％、li:0.13wt％、ca:0.18wt％、mg:0.01wt％；

60.(2)将铁铝渣湿料进行干燥、研磨至粒径为200目，加入100ml纯水与500ml浓度为

80％的硫酸，调节温度为90℃，以300r/min的速度搅拌反应3h，抽滤量取500ml浸出液；

61.(3)以体积分数为bc196-8％(苏州博萃循环科技有限公司提供)、p204-35％、煤油-57％的协萃萃取剂在25℃下进行3级萃取，协萃萃取剂与浸出液的相比o:a＝2:1，时间为5min，平稳ph为1.34，萃取后分离得到500ml水相硫酸铝溶液和含铁有机相；

62.(4)icp检测到水相中al含量为6.08g/l，加入浓度为40％的氢氧化钠，所加氢氧化钠的摩尔量为铝离子摩尔量的7倍，调节温度为80℃，以300r/min的速度搅拌反应5h；冷却过滤后得到偏铝酸钠溶液，再加入146ml浓度为20％的氟化铵，调节温度为95℃，继续以300r/min的速度搅拌反应3h，静置1h后冷却过滤干燥得到22.12g冰晶石；

63.(5)以浓度为30％的氟化铵溶液到步骤(3)获得的含铁有机相中进行反萃，反萃时含铁有机相与氟化铵溶液的相比为2：1，反应时间为6min，反应温度为50℃，反萃后静置分离获得白色沉淀与有机相，将有机相用纯水洗涤后返回步骤(3)作为萃取剂回用；

64.(6)将步骤(4)制备冰晶石的反应产生的氨气收集通入到纯水中制备氨水溶液，调节白色沉淀所在水浴锅温度为90℃，以300r/min的转速开启自动搅拌器，将氨水加入其中调节ph至8.67后，继续搅拌0.5小时，过滤分离得到红色氢氧化铁沉淀与氟化铵溶液；氟化铵溶液可用于步骤(4)的冰晶石制备反应或步骤(5)作为反萃剂进行反萃回用；

65.(7)按照铁元素与磷元素的摩尔比为1:1.1，加18ml浓度为60％的磷酸于红色沉淀中，调节温度为90℃，以300r/min的速度开启搅拌，用浓度为40％的氨水溶液调节ph至1.98后继续搅拌3h，静置8h后过滤洗涤干燥制备得到14.51g电池级磷酸铁产品。

66.实施例3

67.一种铁铝渣资源化利用的方法，具体过程为：

68.(1)取得铁铝渣100g，通过xrd测得其中成分为：黄钠铁矾-氢氧化铝，icp测得其中金属含量：fe:12.73wt％、al:6.23wt％、ni:0.98wt％、co:0.52wt％、mn:0.50wt％、li:0.31wt％、ca:0.23wt％、mg:0.02wt％；

69.(2)将铁铝渣湿料进行干燥、研磨至粒径为200目，加入100ml纯水与500ml浓度为80％的硫酸，调节温度为90℃，以300r/min的速度搅拌反应3h，抽滤量取500ml浸出液；

70.(3)以体积分数为bc196-8％(苏州博萃循环科技有限公司提供)、p204-35％、煤油-57％的协萃萃取剂在25℃下进行3级萃取，协萃萃取剂与浸出液的相比o:a＝2:1，时间为5min，平稳ph为1.18，萃取后分离得到500ml水相硫酸铝溶液和含铁有机相；

71.(4)icp检测到水相中al含量为5.98g/l，加入浓度为60％的氢氧化钠，所加氢氧化钠的摩尔量为铝离子摩尔量的8倍，调节温度为80℃，以300r/min的速度搅拌反应5h；冷却过滤后得到偏铝酸钠溶液，再加入144ml浓度为20％的氟化铵，调节温度为95℃，继续以300r/min的速度搅拌反应3h，静置1h后冷却过滤干燥得到21.03g冰晶石；

72.(5)以浓度为30％的氟化铵溶液到步骤(3)获得的含铁有机相中进行反萃，反萃时含铁有机相与氟化铵溶液的相比为2：1，反应时间为5min，反应温度为50℃，反萃后静置分离获得白色沉淀与有机相，将有机相用纯水洗涤后返回步骤(3)作为萃取剂回用；

73.(6)将步骤(4)制备冰晶石的反应产生的氨气收集通入到纯水中制备氨水溶液，调节白色沉淀所在水浴锅温度为90℃，以300r/min的转速开启自动搅拌器，将氨水加入其中调节ph至8.56后，继续搅拌0.5小时，过滤分离得到红色氢氧化铁沉淀与氟化铵溶液；氟化铵溶液可用于步骤(4)的冰晶石制备反应或步骤(5)作为反萃剂进行反萃回用；

74.(7)按照铁元素与磷元素的摩尔比为1:1.1，加17ml浓度为60％的磷酸于红色沉淀中，调节温度为95℃，以300r/min的速度开启搅拌，用浓度为40％的氨水溶液调节ph至1.83后继续搅拌3h，静置8h后过滤洗涤干燥制备得到13.78g电池级磷酸铁产品。

75.对比例1

76.一种铁铝渣资源化利用的方法，与实施例1的区别在于，不加入萃取剂bc196，具体过程为：

77.(1)取得铁铝渣100g，通过xrd测得其中成分为：黄钠铁矾-氢氧化铝，icp测得其中金属含量：fe:10.10wt％、al:6.30wt％、ni:0.63wt％、co:0.21wt％、mn:0.41wt％、li:0.13wt％、ca:0.18wt％、mg:0.01wt％；

78.(2)将铁铝渣湿料进行干燥、研磨至粒径为200目，加入100ml纯水与500ml浓度为60％的硫酸，调节温度为85℃，以300r/min的速度搅拌反应4h，抽滤量取500ml浸出液；

79.(3)以体积分数为p204-30％、煤油-70％的萃取剂在25℃下进行3级萃取，萃取剂与浸出液的相比o:a＝2:1，时间为8min，平稳ph为1.55，萃取后分离得到500ml水相和含铁有机相；

80.(4)icp检测到水相中al含量为4.87g/l，加入浓度为40％的氢氧化钠，所加氢氧化钠的摩尔量为溶液中铝离子摩尔量的7倍，调节温度为80℃，以300r/min的速度搅拌反应4h；冷却过滤后得到偏铝酸钠溶液，再加入118ml浓度为20％的氟化铵，调节温度为90℃，继续以300r/min的速度搅拌反应3h，静置1h后冷却过滤干燥得到18.91g冰晶石；

81.(5)以浓度为30％的氟化铵溶液到步骤(3)获得的含铁有机相中进行反萃，反萃时含铁有机相与氟化铵溶液的相比为2：1，反应时间为5min，反应温度为45℃，反萃后静置分离获得白色沉淀与有机相，将有机相用纯水洗涤后返回步骤(3)作为萃取剂回用；

82.(6)将步骤(4)制备冰晶石的反应产生的氨气收集通入到纯水中制备氨水溶液，调节白色沉淀所在水浴锅温度为85℃，以300r/min的转速开启自动搅拌器，将氨水加入其中调节ph至8.73后，继续搅拌0.5小时，过滤分离得到红色氢氧化铁沉淀与氟化铵溶液；氟化铵溶液可用于步骤(4)的冰晶石制备反应或步骤(5)作为反萃剂进行反萃回用；

83.(7)按照铁元素与磷元素的摩尔比为1:1.1，加20ml浓度为40％的磷酸于红色沉淀中，调节温度为95℃，以300r/min的速度开启搅拌，用浓度为40％的氨水溶液调节ph至1.84后继续搅拌3h，静置8h后过滤洗涤干燥制备得到11.11g电池级磷酸铁产品。

84.对比例2

85.一种铁铝渣资源化利用的方法，与实施例1的区别在于，协萃萃取剂的组成不同，具体过程为：

86.(1)取得铁铝渣100g，通过xrd测得其中成分为：黄钠铁矾-氢氧化铝，icp测得其中金属含量：fe:10.10wt％、al:6.30wt％、ni:0.63wt％、co:0.21wt％、mn:0.41wt％、li:0.13wt％、ca:0.18wt％、mg:0.01wt％；

87.(2)将铁铝渣湿料进行干燥、研磨至粒径为200目，加入100ml纯水与500ml浓度为60％的硫酸，调节温度为85℃，以300r/min的速度搅拌反应4h，抽滤量取500ml浸出液；

88.(3)以体积分数为bc196-15％、p204-15％、煤油-70％的协萃萃取剂在25℃下进行3级萃取，协萃萃取剂与浸出液的相比o:a＝2:1，时间为8min，平稳ph为1.55，萃取后分离得到500ml水相和含铁有机相；

89.(4)icp检测到水相中al含量为5.07g/l，加入浓度为40％的氢氧化钠，所加氢氧化钠的摩尔量为溶液中铝离子摩尔量的7倍，调节温度为80℃，以300r/min的速度搅拌反应4h；冷却过滤后得到偏铝酸钠溶液，再加入130ml浓度为20％的氟化铵，调节温度为90℃，继续以300r/min的速度搅拌反应3h，静置1h后冷却过滤干燥得到18.67g冰晶石；

90.(5)以浓度为30％的氟化铵溶液到步骤(3)获得的含铁有机相中进行反萃，反萃时含铁有机相与氟化铵溶液的相比为2：1，反应时间为5min，反应温度为45℃，反萃后静置分离获得白色沉淀与有机相，将有机相用纯水洗涤后返回步骤(3)作为萃取剂回用；

91.(6)将步骤(4)制备冰晶石的反应产生的氨气收集通入到纯水中制备氨水溶液，调节白色沉淀所在水浴锅温度为85℃，以300r/min的转速开启自动搅拌器，将氨水加入其中调节ph至8.77后，继续搅拌0.5小时，过滤分离得到红色氢氧化铁沉淀与氟化铵溶液；氟化铵溶液可用于步骤(4)的冰晶石制备反应或步骤(5)作为反萃剂进行反萃回用；

92.(7)按照铁元素与磷元素的摩尔比为1:1.1，加22ml浓度为40％的磷酸于红色沉淀中，调节温度为95℃，以300r/min的速度开启搅拌，用浓度为40％的氨水溶液调节ph至1.89后继续搅拌3h，静置8h后过滤洗涤干燥制备得到12.27g电池级磷酸铁产品。

93.性能检测

94.表1协同萃取分离效果

95.萃取率(％)fealcanicomnlimg实施例198.06％0.50％0.63％0.41％0.19％0.38％0.07％0.11％实施例295.99％0.39％0.49％0.33％0.15％0.27％0.05％0.10％实施例397.68％0.55％0.65％0.47％0.23％0.39％0.18％0.13％对比例191.08％1.06％0.98％0.75％0.45％0.73％0.29％0.38％对比例293.86％0.97％1.02％0.84％0.62％0.81％0.39％0.47％

96.由表1可知，本发明使用的bc196+p204协萃体系能够分离得到较为纯净的fe，萃取率》95％，而对其他杂质离子萃取率《1％，协同萃取主要是利用两种萃取剂对金属离子的选择性络合能力不同，协同萃取可以实现更佳的络合曲线，达到提升铁的萃取率，降低铝及其他杂质萃取率的效果。相比对比例1只用p204萃取分离而言有效的实现了深度提取铁，并且分离得到的有机相中杂质更少，提高了纯度；对比例2使用的协萃体系萃取剂成分超出本发明限定的bc196：1％-10％、p204：25-40％，其分离铁铝效果不明显不如实施例1，并且有机相中杂质成分更多。

97.表2冰晶石性能检测

[0098][0099]

[0100]

由表2可知，本发明制得冰晶石产品质量优于对比例，且满足冰晶石产品的国家标准：al≥12％，f≥52％，na≤33％。

[0101]

表3电池级磷酸铁性能检测

[0102]

含量(％)fepfe/palnicomnlicamg实施例136.5820.710.980.0030.0020.0010.002/0.0030.001实施例236.5520.820.970.0020.0020.0010.002/0.0020.001实施例336.5120.241.000.0030.0030.0020.0020.0010.0030.001对比例131.0519.310.890.0050.0050.0040.0040.0020.0050.002对比例232.1118.850.940.0040.0040.0030.0030.0020.0030.001

[0103]

由表3可知，本发明制得电池级磷酸铁产品质量优于对比例，且满足标准邦普集团企业标准q/csbp j061.001-2022《锂电池废料再生利用产品磷酸铁》标准：fe为35.8％-36.8％，p为20.0％-21.0％，铁磷比为0.96-1.02。

[0104]

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。技术特征：

1.一种铁铝渣资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：铁铝渣加酸液进行浸出溶解，固液分离得到浸出液；s2：采用协萃萃取剂对所述浸出液进行萃取，得到含铁有机相和含铝萃余液，所述协萃萃取剂由萃取剂bc196、萃取剂p204和溶剂油组成；s3：向所述含铝萃余液中加入氢氧化钠进行反应，过滤除杂，得到偏铝酸钠溶液，再加入第一氟化铵进行反应，制得冰晶石；向所述含铁有机相中加入第二氟化铵进行反萃，分离得到有机相和六氟铁酸铵；s4：向所述六氟铁酸铵中加入氨水调节ph为8.5-9.0进行反应，得到氢氧化铁和氟化铵溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述萃取剂bc196为羧酸类化合物，其结构为：其中，m、n各自独立地选自1-21的整数，且10≤m+n≤22。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述协萃萃取剂中，萃取剂bc196的体积分数为1％-10％，萃取剂p204的体积分数为25％-40％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述溶剂油为煤油、甘油或辛醇中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述浸出液与协萃萃取剂的体积比为1：(2-4)，所述萃取的温度为10-45℃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述氢氧化钠与含铝萃余液中铝离子的摩尔比为(6-8)：1。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述第一氟化铵与偏铝酸钠溶液中偏铝酸钠的摩尔比为(6.5-8)：1。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3制备所述冰晶石的过程中，反应产物还包括氨气，所述氨气用于制备步骤s4的所述氨水。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中，所述氟化铵溶液回用于步骤s3中作为所述冰晶石的制备原料或所述含铁有机相的反萃试剂。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中，还包括：将所述氢氧化铁与磷酸混合进行反应，制得磷酸铁。

技术总结

本发明公开了一种铁铝渣资源化利用的方法，包括铁铝渣加酸液进行浸出溶解，采用协萃萃取剂对浸出液进行萃取，得到含铁有机相和含铝萃余液，向含铝萃余液中加入氢氧化钠进行反应，得到偏铝酸钠溶液，再加入第一氟化铵反应制得冰晶石，向含铁有机相中加入第二氟化铵进行反萃，分离得到有机相和六氟铁酸铵，向六氟铁酸铵中加入氨水调节pH为8.5-9.0进行反应，得到氢氧化铁和氟化铵溶液。本发明使用新型羧酸萃取剂BC196与磷酸萃取剂P204协同分离铁铝获得较为纯净的铁源与铝源，经过除杂与添加辅料控制反应条件制备氢氧化铁、冰晶石产品，氢氧化铁可进一步制备得到电池级磷酸铁产品，变废为宝。废为宝。废为宝。

技术研发人员：程青云 郑宇 刘勇奇 巩勤学 李长东

受保护的技术使用者：湖南邦普循环科技有限公司

技术研发日：2023.01.31

技术公布日：2023/5/13