我國(guó)鈦白行業(yè)多采用硫酸法生產(chǎn)工藝，每生產(chǎn)1t鈦白粉約副產(chǎn)3.5～4.0噸七水硫酸亞鐵，年產(chǎn)量近300萬噸。這種副產(chǎn)硫酸亞鐵含量在80-92%之間，含有游離硫酸及鈦、鉛、鎘、鉻、錳、鋁、鎂等金屬、重金屬雜質(zhì)。
　　鈦白副產(chǎn)七水硫酸亞鐵是一種廉價(jià)的鐵化合物，以此為鐵源，通過采取一系列技術(shù)措施，可以生產(chǎn)多種附加值較高的鐵化學(xué)品，具有良好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益。
　　歷經(jīng)多年的努力，南陽東方應(yīng)用化工研究所鈦白副產(chǎn)物資源化利用研發(fā)團(tuán)隊(duì)取得了一系列實(shí)用型研究成果。為了給鈦白副產(chǎn)七水硫酸亞鐵綜合利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一些有益參考，從本期開始將對(duì)部分巳經(jīng)得到工業(yè)應(yīng)用的研究成果做簡(jiǎn)單介紹。
　　生產(chǎn)鋰電池正極材料磷酸鐵鋰
　　鋰電池的研究起源于20世紀(jì)70年代，1995年得到大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。鋰電池主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成。正極材料作為鋰電池的重要組成部分，占了電池成本的40%左右。目前應(yīng)用于商業(yè)化鋰電池的正極材料有：鈷系正極材料、錳系正極材料，鎳系正極材料、鎳鈷錳系正極材料、釩系正極材料和鐵系正極材料。

　　目前用于鋰電池的LiFePO₄正極材料是通過人工合成的，合成方法主要有高溫固相法、微波合成法、共沉淀法、溶膠-凝膠法、水熱合成法等。

　　1、工藝要點(diǎn)： 　　

　 　 以鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵生產(chǎn)LiFePO₄可以采用的工藝有高溫固相法和溶膠-凝膠法等。

　　1.1 固相法：
　　深度去除鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵中的雜質(zhì)得純凈硫酸亞鐵溶液。按工藝要求分別配制適當(dāng)濃度的硫酸亞鐵溶液和磷酸或磷酸鹽溶液。將所述溶液按特定量比混合，升溫并反應(yīng)一定時(shí)間后用堿調(diào)整體系pH值，繼續(xù)反應(yīng)、過濾得堿式磷酸鐵。用磷酸酸化堿式磷酸鐵，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥得磷酸鐵。將磷酸鐵與碳酸鋰混合研磨后于惰性氣體氛圍中焙燒，再將燒成料研磨、焙燒、輥壓研磨得 LiFePO₄。進(jìn)一步向LiFePO₄中加助劑，研磨、篩分得 LiFePO₄成品。
　　按上述工藝制得的LiFePO₄產(chǎn)品，粒徑分布窄，顆粒均勻，能夠滿足電池正極材料的要求，以其為原料制得的正極材料電化學(xué)性能良好。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)鈦白副產(chǎn)物的高值化利用。不僅降低了LiFePO₄生產(chǎn)成本，而且有利于減少鈦白企業(yè)因副產(chǎn)物積存造成的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
　　1.2 溶膠-凝膠法：

　　將濕法磷酸與深度凈化后的鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵溶液同時(shí)加入到反應(yīng)器中，控制攪拌速度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，加雙氧水氧化。用氨水調(diào)節(jié)體系pH至出現(xiàn)大量白色沉淀，繼續(xù)攪拌、沉降、冷卻至室溫，過濾，洗滌，干燥得到磷酸鐵粉末?；瘜W(xué)反應(yīng)：

　　將所得磷酸鐵粉末與氫氧化鋰和草酸于純水中混合，以某種碳源還原劑，控制溫度于攪拌下反應(yīng)生成凝膠。將凝膠過濾后真空干燥，再經(jīng)球磨裝入氣氛爐中于N2氣保護(hù)下預(yù)燒，將預(yù)燒料冷卻、球磨，然后再于氣氛爐中于N₂氣保護(hù)下焙燒，將燒成料冷卻，得LiFePO₄/C正極復(fù)合材料?；瘜W(xué)反應(yīng)：

　　以鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵制備磷酸鐵，再以所得磷酸鐵和氫氧化鋰為原料，在加入碳源條件下以草酸為絡(luò)合劑，采用溶膠-凝膠法制得前驅(qū)體。通過分離、干燥、球磨、煅燒等制得磷酸鐵鋰正極復(fù)合材料。在優(yōu)化條件下制得的磷酸鐵鋰正極材料晶形完整，結(jié)晶度良好，為橄欖石型晶體，團(tuán)聚現(xiàn)象少，粒度分布均勻，表面疏松多孔，比表面積大，粒度分布窄，振實(shí)密度高。具有較好的充放電循環(huán)性能和較高的電化學(xué)性能穩(wěn)定。

　　2.主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
　　以溶膠-凝膠法為例，按每生產(chǎn)1000kg磷酸鐵鋰復(fù)合材料計(jì)：
　　鐵收得率88%，磷收得率98%。

　　主要物資能源消耗量：

　　 　3.產(chǎn)品質(zhì)量 　

　 　Li 3.9-5.0%，F(xiàn)e 33-36%，P 18-20%，其它各項(xiàng)指標(biāo)符合YS/T1027-2015標(biāo)準(zhǔn)。

　　由鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵生產(chǎn)LiFePO₄不僅有利于降低LiFePO₄生產(chǎn)成本，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有十分可觀的社會(huì)和環(huán)境效益。是鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵頗具前景的利用途徑。