硫酸亚铁铵和氢氧化钠反应 硫酸亚铁铵与少量氢氧化钠反应
“认知的鸿沟难以跨越,但投资是认知的变现途径。”
马里克前文提及了以磷酸铁、磷酸和硫酸亚铁为基础的利润计算方法,许多朋友对此表示好奇,询问为何某些企业的磷酸铁工艺方法与常见方法有所不同。为了消除大家的疑惑,此篇文章马里克将详细解析磷酸铁的多种生产工艺。
在深入探讨磷酸铁的工艺之前,我们要明确投资磷酸铁的关键指标:并非单纯追求低成本或大产能,核心在于产品的稳定性,因为市场最终看重的是电池的性能。
目前已知的磷酸铁生产工艺主要包括:
现今流行的磷酸铁生产路线主要是以亚铁线路为主。在磷酸铁的制备过程中,通过使用氨水或氢氧化钠来调节pH值,依据所使用的pH值调节剂的不同,可以分为钠法和铵法。
(1)铵法是通过硫酸亚铁溶液与磷酸一铵的反应,经过沉淀和过滤后,再利用氨水中和过量的酸,最终得到磷酸铁。(代表性的企业如云天化、川恒股份)
(2)钠法则涉及硫酸亚铁与磷酸酸化后与过氧化氢的反应,生成磷酸二氢铁,随后用氢氧化钠溶液将pH值调节至约2,从而得到磷酸铁。
(3)除了主流的铵法和钠法外,还有一种去年颇为热门的工艺路线。由于当时磷酸价格低廉且铁粉价格便宜,该方法使用磷酸和铁粉进行反应。尽管原材料成本较高,但其废放主要为氢气,废水少,环保压力小,被许多磷化工企业所青睐。随着后期安全环保要求的加强,铁粉路线也可能成为主流工艺之一。
从产品稳定性的角度分析,虽然铵法和钠法产品稳定性都表现良好,但相对而言,某些工艺路线的稳定性存在一定差异。例如,在制作刀片电池时,钠法路线的压实能力较高,但低温性能稍差;而铵法则在性能上更为均衡,特别是在冬季低温环境下表现更佳。
从成本角度考虑,铵法因其副产的硫酸铵可以外售,从而降低了成本。具体而言,生产一吨磷酸铁需要消耗0.75吨工业一铵,这使得铵法相比钠法(磷酸法)每吨成本低6000至7000元。这在对成本敏感的市场中为铵法带来了明显的成本优势。
从投资与收益的角度来看,当前许多磷化工企业在选择铵法工艺路线的也会考虑配套的净化磷酸项目。这不仅因为净化磷酸当前的高利润,还因为环保因素的考量。例如,采用铵法工艺生产一万吨磷酸铁需配备价值不菲的环保设备来处理硫酸铵排放。走向净化磷酸+铁粉法工艺路线成为了更多企业的选择。
目前合成磷酸铁的主要方法为沉淀法。此方法具有设备要求低、成本较低等优点。通过精确控制反应条件可以制得满足电池级要求的磷酸铁。相比之下,水热法、溶胶凝胶法、空气氧化法、控制结晶法等由于自身或合成过程中的缺陷而难以实现大规模的工业生产。
关于反应釜:在磷酸铁的生产流程中,原料经过准备后进入反应釜进行反应。反应结束后需进行杂质清洗、干燥、烧结、粉碎等步骤后进行包装。整个产线的核心就是反应釜。其大小直接影响投产进度。一个合理的反应釜体积应在40-50立方之间。若年产能需达到50万吨,则需要大约40-50条生产线。
值得注意的是,当前许多化工企业在转型生产磷酸铁时倾向于使用大型反应釜。然而过大体积的反应釜可能导致产品均匀性不足,对电池的稳定性产生影响。当前最大月产量约4000多吨是受反应釜的产能限制所决定的。
关于环评与能评:尽管环评方面今年相对平稳,但能评却变得严格。不少企业的磷酸铁产能计划因此受阻。如安纳达和裕能合作的5万吨项目以及中核钛白规划的50万吨项目都面临能评批复的延迟。