{"id":4060,"date":"2025-04-01T15:56:50","date_gmt":"2025-04-01T07:56:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/?p=4060"},"modified":"2025-04-01T16:11:24","modified_gmt":"2025-04-01T08:11:24","slug":"how-much-do-you-know-about-the-production-process-of-iron-phosphate","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/es\/how-much-do-you-know-about-the-production-process-of-iron-phosphate\/","title":{"rendered":"\u00bfCu\u00e1nto sabes sobre el proceso de producci\u00f3n de fosfato de hierro?"},"content":{"rendered":"

En comparaci\u00f3n con otros materiales de c\u00e1todo de bater\u00edas de litio, el fosfato de hierro<\/a> se ha convertido en un punto de investigaci\u00f3n en los \u00faltimos a\u00f1os debido a sus abundantes fuentes de materias primas, bajo costo, alta capacidad y buena seguridad. El rendimiento del material de c\u00e1todo LiFePO\u2084 depende en cierta medida de la forma del material, el tama\u00f1o de part\u00edcula y la disposici\u00f3n at\u00f3mica. Por lo tanto, el proceso de preparaci\u00f3n es particularmente importante.<\/p>\n\n\n\n

Existen cuatro rutas de proceso de producci\u00f3n para el material de c\u00e1todo de fosfato de hierro de litio (LFP): ruta mediante m\u00e9todo hidrotermal, ruta mediante oxalato ferroso, ruta mediante \u00f3xido de hierro y ruta mediante fosfato f\u00e9rrico. Entre ellas, la ruta del fosfato de hierro se ha convertido en el proceso principal para producir fosfato de hierro de litio debido a su menor costo y mejor relaci\u00f3n costo-rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

Fosfato de hierro<\/h2>\n\n\n\n

El fosfato de hierro, tambi\u00e9n conocido como fosfatos f\u00e9rricos, tiene la f\u00f3rmula qu\u00edmica FePO4 y un peso molecular de 150.82. Su densidad es de 3.2 g\/cm\u00b3, y su punto de fusi\u00f3n es aproximadamente 600\u00b0C. El hierro en el fosfato de hierro es trivalente, principalmente en forma de dihidrato (FePO4\u00b72H2O). Se encuentra de forma natural como el mineral vivianita. El fosfato de hierro es un polvo blanco o de color amarillo p\u00e1lido con alta estabilidad qu\u00edmica y t\u00e9rmica. Se utiliza ampliamente en bater\u00edas, cer\u00e1micas y catalizadores.<\/p>\n\n\n\n

Diagrama esquem\u00e1tico de la f\u00f3rmula estructural de fosfatos de hierro y fosfatos de hierro de litio.<\/p>\n\n\n\n

\"Diagrama<\/figure>\n\n\n\n

Desde fosfato de hierro<\/a> tiene una estructura qu\u00edmica similar al fosfato de hierro de litio, el FePO4 se utiliza como precursor. Participa en la preparaci\u00f3n de fosfato de hierro de litio para c\u00e1todos de bater\u00edas de litio. La composici\u00f3n qu\u00edmica, estructura, morfolog\u00eda y tama\u00f1o de part\u00edcula de los precursores de fosfato de hierro determinan en gran medida el rendimiento de los c\u00e1todos de fosfato de hierro de litio. Por lo tanto, el proceso de preparaci\u00f3n de fosfato de hierro de alta calidad es crucial.<\/p>\n\n\n\n

\"Fosfato<\/figure>\n\n\n\n

Proceso de preparaci\u00f3n de fosfato de hierro<\/h2>\n\n\n\n

Los principales m\u00e9todos de s\u00edntesis de fosfatos de hierro incluyen precipitaci\u00f3n, hidrotermal, sol-gel, oxidaci\u00f3n en aire y cristalizaci\u00f3n controlada. Entre ellos, el m\u00e9todo de precipitaci\u00f3n tiene ventajas como bajos requisitos de equipo y costos menores. Al controlar las condiciones de reacci\u00f3n, se puede obtener un fosfato de hierro ideal para bater\u00edas. Es f\u00e1cil de escalar para producci\u00f3n industrial, haciendo de la precipitaci\u00f3n el m\u00e9todo principal para producir fosfato de hierro de grado bater\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

Existen dos m\u00e9todos principales para la producci\u00f3n industrial de fosfatos de hierro:
(1) Utilizando \u00e1cido fosf\u00f3rico purificado (por m\u00e9todos t\u00e9rmicos o h\u00famedos) para reaccionar con sulfato ferroso y producir fosfatos de hierro.
(2) Reaccionando fosfatos con sulfato ferroso para producir fosfato de hierro.
Los fosfatos comunes incluyen fosfato de amonio monoam\u00f3nico (MAP) y fosfato de diamonio (DAP), siendo el fosfato de amonio monoam\u00f3nico el predominante.
Estos m\u00e9todos se categorizan como el proceso de \u201cbloque de hierro + \u00e1cido fosf\u00f3rico + sulfato ferroso + fosfato de amonio monoam\u00f3nico\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, la ruta del sulfato ferroso para preparar fosfatos de hierro requiere agua amoniacal o hidr\u00f3xido de sodio para ajustar el pH. Dependiendo del ajustador de pH utilizado, puede clasificarse en m\u00e9todo de sodio y m\u00e9todo de amonio.<\/p>\n\n\n\n

El m\u00e9todo de amonio consiste en reaccionar la soluci\u00f3n de sulfato ferroso con fosfato de amonio monoam\u00f3nico, seguido de precipitaci\u00f3n y filtraci\u00f3n. El \u00e1cido en exceso se neutraliza con agua amoniacal para obtener fosfatos de hierro. El m\u00e9todo de sodio implica acidificar el sulfato ferroso con \u00e1cido fosf\u00f3rico, reaccionarlo con per\u00f3xido de hidr\u00f3geno. Luego se forma dihidrogenofosfato de hierro, y el pH se ajusta con hidr\u00f3xido de sodio para producir fosfato de hierro.<\/p>\n\n\n\n

Flujo del proceso de fosfato f\u00e9rrico am\u00f3nico<\/h2>\n\n\n\n

Preparaci\u00f3n de la soluci\u00f3n de fosfato de amonio monoam\u00f3nico<\/h3>\n\n\n\n

Se a\u00f1aden fosfato de amonio monoam\u00f3nico y agua pura a un tanque de disoluci\u00f3n para disolver en una soluci\u00f3n con contenido de f\u00f3sforo de 7%. Durante el proceso de disoluci\u00f3n, se a\u00f1ade agua amoniacal 20% para ajustar el pH, manteni\u00e9ndolo entre 3 y 5. Luego, la soluci\u00f3n pasa por un filtro de precisi\u00f3n, y el filtrado se bombea a un tanque de almacenamiento para su uso posterior. Todo el proceso se realiza en un sistema de transporte cerrado. Las aguas residuales con sales del lavado del residuo del filtro se env\u00edan a la estaci\u00f3n de tratamiento de aguas residuales de la planta para su procesamiento.<\/p>\n\n\n\n

Proceso de disoluci\u00f3n de hierro ferroso y eliminaci\u00f3n de impurezas<\/h3>\n\n\n\n

El sulfato ferroso se a\u00f1ade manualmente al tanque de disoluci\u00f3n junto con agua pura para la disoluci\u00f3n, mientras que se introduce vapor para calefacci\u00f3n directa. La temperatura se mantiene entre 40\u201350\u00b0C. La soluci\u00f3n disuelta se bombea a un barril de descontaminaci\u00f3n, donde se a\u00f1ade polvo de hierro para eliminar los iones de hierro trivalente formados por oxidaci\u00f3n. Para asegurar que el sulfato ferroso no sufra oxidaci\u00f3n, se a\u00f1ade una cantidad excesiva de polvo de hierro durante este proceso.<\/p>\n\n\n\n

Durante el proceso de disoluci\u00f3n de la materia prima, se producen residuos de disoluci\u00f3n de sulfato ferroso, que principalmente contienen compuestos de titanio, aluminio, manganeso y otros metales.
La soluci\u00f3n de hierro que contiene impurezas se filtra mediante una prensa de filtro de placas y marcos. El filtrado (que contiene sulfato ferroso 20%) se transfiere a un tanque de clarificaci\u00f3n para su purificaci\u00f3n y aclarado, listo para su uso.<\/p>\n\n\n\n

Proceso de s\u00edntesis por oxidaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n

Primero, la soluci\u00f3n preparada de fosfato monoam\u00f3nico 7% (calculada por contenido de P) se almacena en un tanque.
Se bombean 27.5% de per\u00f3xido de hidr\u00f3geno y agua pura en el tanque de nivel alto para preparar la soluci\u00f3n de fosfato.
A continuaci\u00f3n, la soluci\u00f3n refinada de sulfato ferroso 20% se transfiere del \u00e1rea de tanques al reactor de s\u00edntesis por oxidaci\u00f3n.
Se a\u00f1ade agua pura para preparar una soluci\u00f3n de sulfato ferroso 12%. La soluci\u00f3n de fosfato en el tanque de nivel alto se a\u00f1ade al reactor de s\u00edntesis por oxidaci\u00f3n a trav\u00e9s de un tanque medidor. La reacci\u00f3n ocurre a temperatura y presi\u00f3n ambiente con agitaci\u00f3n, y el pH se controla entre 2 y 3.<\/p>\n\n\n\n

Proceso de lavado primario con prensa de filtro<\/h3>\n\n\n\n

Despu\u00e9s de la reacci\u00f3n, la pulpa de fosfato de hierro tetrahidratada generada entra en la prensa de filtro de placas y marcos para la filtraci\u00f3n primaria. El filtrado producido en el proceso de filtraci\u00f3n entra en el tanque de licor madre sint\u00e9tico. La pulpa de fosfato de hierro tetrahidratada filtrada se lava con agua pura y, tras el lavado, se filtra nuevamente en la prensa de filtro de placas y marcos. La torta de filtro resultante (que contiene aproximadamente 70% de agua) es el fosfato de hierro tetrahidratado, y el agua de lavado sint\u00e9tico entra en el tanque de agua de lavado sint\u00e9tico. La torta de filtro pasa al siguiente proceso. El licor madre sint\u00e9tico y el agua de lavado sint\u00e9tico se tratan en la estaci\u00f3n de tratamiento de aguas residuales de la planta y luego se reutilizan.<\/p>\n\n\n\n

Proceso de lavado secundario con prensa de filtro<\/h3>\n\n\n\n

La pulpa de fosfato de hierro dihidratada convertida se bombea a la prensa de filtro de placas y marcos para su filtraci\u00f3n. El filtrado producido durante la filtraci\u00f3n entra en el tanque de licor madre. La torta de fosfato de hierro dihidratada se lava con agua pura y luego se filtra nuevamente en la prensa de filtro de placas y marcos. El agua de lavado secundario generada durante la filtraci\u00f3n entra en el tanque de agua de lavado de conversi\u00f3n. La torta de filtro resultante (que contiene aproximadamente 60% de agua) pasa al proceso de secado r\u00e1pido. El filtrado y el agua de lavado secundario se tratan en la estaci\u00f3n de tratamiento de aguas residuales de la planta y luego se reutilizan.<\/p>\n\n\n\n

Proceso de secado y pulverizaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n

El aire ambiente se filtra mediante un filtro de aire antes de entrar en el soplador. Luego pasa por un precalentador y se calienta a 140\u00b0C (calentado por la carcasa del horno rotatorio y los gases de escape del secador). A continuaci\u00f3n, el aire se calienta con gas natural hasta 500\u00b0C y entra en la c\u00e1mara de secado a trav\u00e9s de la entrada del secador rotatorio de chorro r\u00e1pido. La torta de fosfato de hierro dihidratada h\u00fameda, separada de la mezcla s\u00f3lido-l\u00edquido, se alimenta de manera uniforme en el secador rotatorio de chorro r\u00e1pido mediante un tornillo de alimentaci\u00f3n. Bajo la acci\u00f3n combinada del agitador y el aire caliente, el material h\u00famedo se dispersa y seca r\u00e1pidamente.<\/p>\n\n\n\n

El material seco se tritura con un molino<\/a> para obtener productos de fosfato de hierro. Luego, el producto de fosfato de hierro se transporta mediante una tuber\u00eda a una m\u00e1quina de envasado en bolsas a granel para su empaquetado. Despu\u00e9s del envasado, el producto se almacena en el almac\u00e9n de productos terminados, esperando su entrada en la l\u00ednea de producci\u00f3n de fosfato de hierro y litio. El polvo generado durante la trituraci\u00f3n y el envasado se recoge y se dirige al filtro de bolsa del horno rotatorio para su tratamiento. Luego, es aspirado por el ventilador de escape hacia la etapa de secado r\u00e1pido, donde se elimina el polvo con pel\u00edcula de agua y se libera a trav\u00e9s del tubo de escape.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Tratamiento del agua de lavado del licor madre<\/h3>\n\n\n\n

El licor madre sint\u00e9tico se filtra y pasa por \u00f3smosis inversa a alta presi\u00f3n. El agua dulce se combina con el agua de lavado de conversi\u00f3n, mientras que el agua concentrada se evapora mec\u00e1nicamente para producir sulfato de amonio y fosfato monoam\u00f3nico como subproductos.
El agua de lavado sint\u00e9tica se filtra y pasa por \u00f3smosis inversa. El agua dulce se combina con el agua de lavado sint\u00e9tica para su tratamiento y reutilizaci\u00f3n. El agua concentrada se combina con la licor madre sint\u00e9tica para su tratamiento. Un tercio de la licor madre envejecida regresa a la secci\u00f3n de mezcla de \u00e1cido fosf\u00f3rico y amon\u00edaco para su reutilizaci\u00f3n. Dos tercios de la licor madre envejecida y el agua de lavado de conversi\u00f3n se filtran y pasan por \u00f3smosis inversa secundaria, utiliz\u00e1ndose el agua dulce como agua de lavado para su reutilizaci\u00f3n. El agua concentrada se combina con la licor madre de conversi\u00f3n para su tratamiento.<\/p>\n\n\n\n

polvo \u00e9pico<\/h2>\n\n\n\n
\"POLVO
POLVO EPIC<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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