磷铁是黄磷生产的副产品之一,每年约有30万吨的产量,目前未能很好地综合回收其有价元素。为了提高磷铁的有效利用率,对磷铁中的磷和铁资源进行综合回收利用,并用于生产高附加值产品是目前一个备受关注的研究热点。本文提出以黄磷生产副产物磷铁为原料,采用“酸浸-共沉淀-煅烧”工艺制备磷酸铁,探讨研究各工序的适宜条件,为磷铁制备高附加值的电池级磷酸铁产品提供理论依据。本研究不仅为磷铁资源充分综合回收利用提供了一条有效途径,而且对企业提升产品附加值和推动绿色循环可持续发展具有现实意义。首先,对原料磷铁进行表征和分析。磷铁中铁含量为70.32%,磷含量为20.08%,呈无定形非晶相和定形结晶相,主要由Fe₂P和Fe P两种物质组成。其次,以磷铁为原料,采用因素轮换实验法,探讨了浸取过程各工艺条件对磷铁固体、铁、磷浸取率的影响。考察了不同酸浸剂对磷铁的浸出效果,发现较理想的酸浸剂为硝酸溶液;系统研究了硝酸浸取磷铁的工艺条件,得到适宜的浸取工艺条件:硝酸浓度（质量分数）为25%、浸取时间为8 h、浸取温度为80℃、搅拌转速为300 r/min、硝酸溶液与原料磷铁的液固比为10 g/g、磷源添加剂为磷酸。在此条件下,磷铁的固体浸取率达到86.60%,铁浸取率达到93.87%,磷浸取率达到87.36%。再次,以适宜浸取条件下得到的浸取液为原料液,采用共沉淀法制备磷酸铁。共沉淀的适宜工艺条件:磷摩尔投料量为0.072 mol、终点p H值为2、p H调整剂为0.1 mol/L的氨水、共沉淀温度为60℃、共沉淀时间为1 h、陈化时间为1 h。在此条件下,制备的磷酸铁产物的铁含量为29.93%、磷含量为16.62%、铁磷摩尔比为0.9969。对共沉淀制备的磷酸铁进行表征测试表明:制备的磷酸铁为无定型非晶态相、无规则颗粒,基本不含其它杂质基团,约含2个结晶水。在温度大于150℃时,磷酸铁可失去结晶水;在温度大于550℃时,磷酸铁可发生相变。最后,将共沉淀制得的磷酸铁通过煅烧制备无水磷酸铁。适宜的煅烧工艺条件:在煅烧温度为650℃下煅烧4 h。煅烧产物为六方晶系的无水磷酸铁。煅烧得到的磷酸铁产物颗粒表面孔洞数量密集,粒径分布基本呈正态分布,氮气吸脱附等温线属于IUPAC吸附等温线中第Ⅳ型的等温线,具有H1型的回滞环。适宜条件下得到的磷酸铁产物的振实密度为2.062 g/cm³,比表面积为39.1096 m²/g,总孔体积为0.0609 cm³/g,平均孔径为5.1457 nm,铁含量为39.93%,磷含量为22.07%,铁磷摩尔比为1.0015,达到了电池级无水磷酸铁的技术指标要求。