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循环利用磷化工副产物磷铁制备能源材料
成果描述:拥有独立的自主知识产权,采用磷铁在水溶液中电解制备高纯度FePO4,以水中的氧为产物提供氧源,可以实现原位除杂,不受磷铁的原料来源限制;采用价廉的磷铁和空气中的氧为原料,通过与锂盐和补充磷源或铁源在可控气氛下反应制备粒度和碳含量可控的LiFePO4,避开了目前合成方法中的专利技术壁垒问题,不存在知识产权纠纷,将废物循环利用与能源材料耦合起来,节能环保,从源头上降低了磷酸铁和磷酸铁锂的生产成本;所采用的原料均为大宗化工产品,磷铁副产物中的杂质可以通过反应工艺控制进行无害化处理,在原料的供应和价格方面都非常稳定;通过工艺控制和反应原料的组合,可以将反应产生的CO2等副产物循环利用,实现零排放的绿色清洁工艺;将添加剂与磷铁和锂源及补充的铁源或磷源充分混合,添加剂在后续的反应中既可以起保护作用,又能形成对磷酸铁锂颗粒的原位包覆及控制晶粒生长作用,能够极大提高正极材料的导电性能;采用的工艺路线容易控制,工艺稳定性好,容易实现大批量生产;由于本技术路线使用比较低廉的磷化工副产物磷铁和大宗化工产品,原料成本只是其他工艺原材料成本的1/3~2/3,非常具有市场竞争力;本项目前期采用全新工艺研制的磷酸铁锂材料克容量已达到或超过市售产品,1C放电容量达到120 mAh/g以上,而且成本和生产工艺有非常大的市场竞争优势。市场前景分析:本项目产品专门提供给各种电动车、电动工具、手机、笔记本电脑、蓝牙器件、UPS不间断电源、摄像机、播放器、游戏机、电动玩具、清洁器和极端气候环境下的武器装备等产品所需的锂离子电池和超级电容器电极材料,特别在电动车领域具有非常大的市场前景,主要应用领如图3所示。作为电动车电源,磷酸亚铁锂动力电池具有热稳定性好、安全性高、寿命长、倍率性能好、耐高温、绿色环保等特点,备受关注。与以往的锂离子电池正极材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比,磷酸亚铁锂的安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标,而且循环稳定性好,1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧、不爆炸,穿刺不爆炸。在未来地几年内,磷酸铁锂地市场需求量将达5万吨以上,尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂地需求将大幅增加。目前全球磷酸铁锂生产能力小于2000吨/年,投资磷酸铁锂项目风险小,回报快。与同类成果相比的优势分析:FePO4基本参数:纯度≥97%,粒度≤1μm,而且根据需要可以进行调控。LiFePO4基本参数:Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2~6%。物理参数:松装密度 ≥0.5g/cm3, 振实密度 ≥1.0g/cm3, 中位粒径 ~4μm。涂片参数:LiFePO4: C : PVDF=90:3:7,极片压实密度:2.1-2.4 g/cm3。电化学性能:克容量>120mAh/g 测试条件:1C, 全电池。克容量>140mAh/g 测试条件:纽扣0.1C, 电压4.2-2.5V。 国际先进,国内领先。
四川大学 2021-04-10
磷锗锌多晶体的合成方法与设备
一种磷锗锌多晶体的合成方法,工艺采用两温区实时温度监控、磷气相输运和机械振荡、温度振荡相结合的新方法,原料采用高纯度的ZN、GE、P,配料的摩尔比为锌∶锗∶磷=1∶1∶2,磷的加入量在按上述摩尔比计算出的重量基础上增加0.05~0.1%。合成工艺步骤:①坩埚的清洗与干燥;②装料;③合成。合成所采用的坩埚由本体和进料管构成,本体为两端封闭的石英玻璃管,本体的一端为A,另一端为B,在距本体B端端部的长度为X处设置有凹槽,该凹槽的深度H为本体内径D的1/2~2/3,进料管相贯在距本体B端端部长度为X的部段内,其进料口与凹槽槽口方向相反,其轴线与本体轴线的夹角Β为45°~70°。
四川大学 2021-04-11
一种无磷汽车清洗液及其制备方法
本发明公开了一种无磷汽车清洗液及其制备方法。所述清洗液 按重量比包括 6.5%至 48.0%的表面活性剂、4.2%至 26.0%的洗涤助剂、 1.0%至 15.0%的渗透剂和 0.05%至 1.0%的流平成膜剂,余量为去离子 水。所述方法包括以下步骤:(1)将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与增溶 剂混合,再加入去离子水;(2)再与配方中其他表面活性剂、无磷金 属螯合剂、渗透剂和流平成膜剂混合;(3)将上述混合物与抗再沉积 剂
华中科技大学 2021-01-12
改性磷石膏水泥缓凝剂研发及产业化
改性磷石膏水泥缓凝剂是用于水泥行业调节水 泥凝结时间的新型节能环保缓凝剂,利用磷肥工业排放废渣磷 石膏,经复合改性及回转窑煅烧处理,可完全替代价格较高的 天然石膏作为水泥制备过程中的缓凝添加剂使用。 其主要功能包括:成本低,工艺简单,全机械化流程先进 设计,循环利用矿物废渣,有效解决磷石膏堆积粉尘及水资源 污染问题,避免大量堆场土地占用,为企业节约上千万处理资 金。 项目产品处于中试阶段。
合肥工业大学 2021-04-14
高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法
本发明公开了一种高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法,包括 1 )、原料准备:以白云石粘土和蒙脱石粘土为原料; 2 )、造粒铸型:在白云石粘土和蒙脱石粘土原料中加入水及可溶性淀粉和 Al2(SO4)3 充分搅拌均匀、造粒铸型并干燥;和 3 )、焙烧步骤。本发明生产工艺简单,生产成本低廉,且生产过程无有害气体及污水产生。制备的吸附剂对水体磷有高度亲合性,吸附效率高,不会对水体及水生生物产生毒害,且使用后便于从水体中移出。本发明制备的吸附
中国地质大学(北京) 2021-04-14
有机磷农药快速检测的前处理增敏技术
该技术主要针对基于酶抑制剂法的有机磷农药快速检验中, 检测含 P=S  键有机磷农药时灵敏度低,易产生假阴性,不能满足国标要求的间题。创
西华大学 2021-04-14
新型 N-P-S 膨胀型磷系阻燃剂
膨胀型阻燃剂(IFR)一般是以 P、N、C 为主要核心成分的复合阻燃剂(或单体阻燃剂),可用于多种易燃聚合物的阻燃。膨胀型阻燃剂作为一类高效低毒的环保型阻燃剂,被公认为是实现阻燃剂无卤化的有效途径之一,因此在高分子材料阻燃领域中极具应用潜力。我们将 N、P、S 三种有效阻燃元素组装于单一分子内,设计出一类新型分子内协效膨胀型阻燃剂。该类阻燃剂在 PC+ABS 工程塑料中少量添加即可以实现高效阻燃,具有环保低毒,阻燃效果好等优点。 项目特色: 利用有机合成的方法合成一系列适应市场需求的新型膨胀型 N-P-S 磷系阻燃剂,目前已经研发成功的品种包括“六(4-甲氧基苯磺酸钠)环三磷腈”,“ 六(4-氨基苯磺酸钠)环三磷腈”,“ 六(2-氨基乙磺酸钠)环三磷腈”等,生产工艺科学,环保高效,生产过程简单,生产成本低。
南开大学 2021-04-13
城镇污水双污泥反硝化强化脱氮及磷回收技术
该技术主要应用于环境工程污水处理领域。首次将双污泥反硝化除磷工艺和诱导结晶技术结合起来,解决了限制传统污水处理生物脱氮除磷工艺中碳源不足和泥龄矛盾等问题。
东南大学 2021-04-10
含氟、含磷及含硅的环氧树脂及其制备方法
本发明公开了一种含氟、含磷及含硅的环氧树脂及其制备方法,含氟、含磷及含硅的环氧树脂的制备方法为:取双酚A型环氧树脂100phr,二胺类固化剂10~60phr,固化促进剂1~6phr,将三者混合均匀后置于反应模具中,先在80~120°C条件下固化反应1~3h,再在130~170°C条件下固化反应2~4h,即得到含氟、含磷及含硅的环氧树脂,所述的二胺类固化剂为含氟、含磷及含硅的二元胺类化合物。所述的含氟、含磷及含硅的环氧树脂中同时引入了氟、磷以及硅这三种元素,是一种新的有机化合物,这种含氟、含磷及含硅的
安徽建筑大学 2021-01-12
新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)
水是生命是源泉,是人类生存和发展的条件之一。我国是一个贫水国家,水的供需矛盾就成为我国工农业生产发展的制约因素之一,保护水资源、合理使用水资源和节约水资源成为我国水法的主要目的,也是关系到我国经济可持续发展的关键之一。在我国2000年工业用水占总用水量的18.6%,而在工业用水中80%是循环冷却水,因此节约工业循环冷却水是合理利用水资源的关键之一。各国逐渐认识到提高工业循环冷却水的浓缩倍数是降低工业用水量和污染排放的最好途径,要解决有关问题就是开发和使用水处理药剂,也就是水质稳定剂。我国七十年代后期开始较大规模研究和使用水质稳定剂,逐步在石化、化工、冶金、电力等工业得到了广泛的使用。 我国水处理技术起步较晚,虽然经过“八五”、“九五”攻关在水处理药剂,在水处理剂开发方面达到了较高水平,但是目前在阻垢分散剂方面较好的品种主要有有机膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等,这些含膦酸基的水处理剂在使用和排放中会产生正磷酸盐影响水体,随着环保和节水意识的加强,“绿色阻垢剂”的概念已经被提出,并成为21世纪水处理剂的发展方向,但是真正“绿色阻垢剂”还在开发之中。因此,在水处理药剂的低磷化、无磷化、环保化方面,在水处理药剂生产的连续化、自动化、标准化方面,水处理药剂生产过程中的监测和控制技术方面相对滞后,影响了我国水处理技术的整体水平,与国际水平存在一定差距,难以适应工业生产和保护水资源日益提高的要求。本专题以我们自主开发的新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)的工业化生产为目标,产品无磷,含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多种官能团,产品的阻垢、分散性能优良,所研究建立一套1000T/a的示范工程装置及相应的软件包,可操作性强,对水处理药剂的生产有示范作用,能够提供成套生产技术对国内外进行技术转让。本专题的成功开发,可大大缩短在水处理剂的研究开发、生产方面我国与国外先进水平的差距,极大地提高我国水处理技术的技术水平和技术含量,为保护水资源、节约水资源方面作出一定的贡献。因此本专题具有较大的经济效益和社会效益。4. 设备或产品的应用范围新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水处理药剂,该化合物分子中同时含有磺酸基、羧酸基和醚键等官能团,这些官能团是目前一般水处理剂的活性官能团,该化合物将这些官能团集于一体,利用它们之间的协同作用,使得它具有更好的阻垢、分散性能;同时该产品的无磷和氮,对保护环境有利;并且本产品原材料简单易得,生产成本少,价格低,易被客户接受,容易推广。因此,本产品是一新型的水处理剂,是目前使用的有机膦酸、磺酸等水处理剂的更新换代产品,可在在石化、化工、冶金、电力等行业的工业循环冷却水处理中广泛使用,具有非常好的推广应用前景。
南京工业大学 2021-04-13
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