磷酸應(yīng)用領(lǐng)域
磷酸是生產(chǎn)重要的磷肥(過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等)的原料,也是生產(chǎn)飼料營養(yǎng)劑(磷酸二氫鈣)的原料。
工業(yè):磷酸是一種重要的化工原料,主要作用如下:
處理金屬表面,在金屬表面生成難溶的磷酸鹽薄膜,以保護(hù)金屬免受腐蝕。
和硝酸混合作為化學(xué)拋光劑,用以提高金屬表面的光潔度。
生產(chǎn)洗滌用品、殺蟲劑的原料磷酸酯。
生產(chǎn)含磷阻燃劑的原料。
食品:磷酸是食品添加劑之一,在食品中作為酸味劑、酵母營養(yǎng)劑,可樂中就含有磷酸。磷酸鹽也是重要的食品添加劑,可作為營養(yǎng)增強(qiáng)劑。
醫(yī)學(xué):磷酸可用于制取含磷藥物,例如甘油磷酸鈉等。
磷酸的生產(chǎn)過程一直受原材料的地域影響,我國磷酸的生產(chǎn)主要集中在云南、四川、貴州、湖北,而磷酸的精細(xì)化應(yīng)用主要集中在沿海地區(qū),根據(jù)中國磷交所的一份調(diào)查報(bào)告顯示,我國磷酸生產(chǎn)主要以熱法磷酸為主,提純高純度的磷酸,以滿足工業(yè)需求。
磷酸屬于中強(qiáng)酸,其結(jié)晶點(diǎn)(冰點(diǎn))為21℃,當(dāng)?shù)陀诖藴囟葧r(shí)會(huì)析出半水物結(jié)(冰)晶。當(dāng)然,通常磷酸在10℃以上甚至更低溫度下也不結(jié)(冰)晶,這是由于磷酸具有過冷的特性,也就是實(shí)際上市售的磷酸在低于21℃時(shí)會(huì)偏離其結(jié)(冰)晶點(diǎn),不會(huì)立即結(jié)(冰)晶的現(xiàn)象存在。但這樣的低溫只要維持一段時(shí)間,在靜止的狀態(tài)下,磷酸很容易產(chǎn)生結(jié)(冰)晶。
磷酸結(jié)晶就像其他液體結(jié)晶一樣屬于物理變化而非化學(xué)變化。其化學(xué)性質(zhì)不會(huì)因結(jié)晶而改變,也即磷酸的質(zhì)量是不會(huì)因結(jié)晶而受影響的,只要給予溫度熔化或加熱水稀釋溶化,仍可以正常使用。
結(jié)晶特性:磷酸濃度高、純度高,結(jié)晶性高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)氣溫在4攝氏度上下,濃度大于85%時(shí),其結(jié)晶性增大,若不慎混入結(jié)(冰)晶磷酸,會(huì)造成原本沒有結(jié)(冰)晶的磷酸立即感染而結(jié)(冰)晶,而且磷酸結(jié)(冰)晶異常迅速,直致磷酸儲(chǔ)存容器大部結(jié)(冰)晶。磷酸結(jié)(冰)晶后,上部磷酸邊稀,下部沉積針狀結(jié)(冰)晶體純磷酸。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),75%磷酸在較低(4℃附近)的溫度下也較難結(jié)(冰)晶,因此在較低的氣溫條件下,建議使用75%磷酸比較妥當(dāng)。
磷酸結(jié)(冰)晶好比水結(jié)冰,是其本身的物理性能,固有屬性,不能改變,只有妥善保存處理才能防止結(jié)(冰)晶。
磷酸安全防護(hù)
磷酸無強(qiáng)氧化性,無強(qiáng)腐蝕性,屬于較為安全的酸,屬低毒類,有性。
LD50:1530mg/kg(大鼠經(jīng)口);2740mg/kg(兔經(jīng)皮)
性:兔經(jīng)皮595mg/24小時(shí),嚴(yán)重;兔眼119mg嚴(yán)重。
接觸時(shí)注意防止入眼,防止接觸皮膚,防止入口即可。
遇H發(fā)孔劑可燃; 受熱排放有毒磷氧化物煙霧。
磷酸蒸氣能引起鼻黏膜萎縮;對(duì)皮膚有相當(dāng)強(qiáng)的腐蝕作用,可引起皮膚炎癥性疾患;能造成全身中毒現(xiàn)象。
若有磷酸蒸氣入眼,應(yīng)立即用大量生理鹽水沖洗,隨后送醫(yī)院救治
空氣中高容許濃度為1mg/m。生產(chǎn)人員工作時(shí)應(yīng)穿戴防護(hù)用具,如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料圍裙、長筒膠靴。注意保護(hù)呼吸器官和皮膚,如不慎濺到皮膚,應(yīng)立即用大量清水沖洗,把磷酸洗凈后,一般可用紅汞溶液或龍膽紫溶液涂抹,嚴(yán)重時(shí)應(yīng)立即送醫(yī)院診治。
廢舊的磷酸鐵鋰電池包如何回收利用:
1、梯次利用與原料回收:退役動(dòng)力磷酸鐵鋰電池,走梯次利用道路的,是梯次利用之后再進(jìn)行材料回收;直接材料回收的是批量過小的,無歷史可查的,監(jiān)測不合格的等等;
追求經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)和社會(huì)行為的動(dòng)力。按道理,梯次利用,到電池的可利用價(jià)值降低到維護(hù)成本以下,再做原料回收,才是電池價(jià)值大化。但實(shí)際的情況是,早期動(dòng)力電池可追溯性差,質(zhì)量、型號(hào)參差不齊。早期電池的梯次利用風(fēng)險(xiǎn)大,剔除風(fēng)險(xiǎn)的成本高,因而可以說,在動(dòng)力電池回收的前期,電池的去處大概率以原料回收為主;
2、正材料有價(jià)金屬提取方法:當(dāng)前說的動(dòng)力磷酸鐵鋰電池包回收,其實(shí)并沒有做到整個(gè)電池上各類材料的回收再利用。正材料的種類主要包括:鈷酸鋰,錳酸鋰,三元鋰,磷酸鐵鋰電池等;
電池正材料成本占據(jù)單體電池成本1/3以上,而由于負(fù)目前采用石墨等碳材料較多,鈦酸鋰Li4Ti5O12和硅碳負(fù)Si/C應(yīng)用較少,所以目前電池的回收技術(shù)主要針對(duì)的是電池正材料回收;
廢舊鋰電池包的回收方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法類。與其他方法相比,濕法冶金因其能耗低、回收及產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是一種較理想的回收方法;
3、結(jié)合了磷酸鐵鋰電池材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn),沒有采用酸處理、回收其中的有價(jià)元素等傳統(tǒng)方式,而是對(duì)其直接進(jìn)行了再生處理,利用較低的成本獲得了的再生LFP材料,同時(shí)該工藝還實(shí)現(xiàn)了對(duì)電解液等材料的回收,減少了磷酸鐵鋰電池包回收過程中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染。