在磷酸鐵生產(chǎn)工藝中，每生產(chǎn)一噸電池級磷酸鐵，會副產(chǎn)0.9噸硫酸銨。當(dāng)前，隨著新能源市場對磷酸鐵的需求逐步增大，副產(chǎn)硫酸銨的量相應(yīng)也水漲船高。
磷酸鐵又叫正磷酸鐵，包括二水磷酸鐵(FePO4. 2H20)和無水磷酸鐵(FePO4)，磷酸鐵化合物最初的研究主要在農(nóng)業(yè)、陶瓷玻璃、鋼鐵及表面鈍化等領(lǐng)域。后來發(fā)現(xiàn)磷酸鐵具有 獨特的催化特性、離子交換能力和電學(xué)性能。磷酸鐵本身既可作為一種電池正極材料，同時也可作為制備磷酸亞鐵鋰電池材料的一種良好的原材料，為了滿足大量的電池級磷酸鐵需求，迄今為止，有許多方法可用于磷酸鐵的制備。其中研究最多的是硫酸亞鐵為原料和磷酸或磷酸鹽在高溫下反應(yīng)而成。該反應(yīng)體系中存在大量的硫酸根離子，然而，作為電池級的原料對雜質(zhì)離子要求較高，尤其是酸根離子的存在會大大降低材料的性能，因此要除去體系中的雜質(zhì)離子，必須經(jīng)過多次的洗滌。而且這些工藝在生產(chǎn)磷酸鐵的同時，會產(chǎn)生大量的硫酸銨副產(chǎn)物需要濃縮及蒸發(fā)結(jié)晶回收。
硫酸銨MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝：
來料經(jīng)過前序膜濃縮后TDS濃度可達到16~20%，但由于其即使在經(jīng)過膜濃縮后需要蒸發(fā)結(jié)晶處理的水量依然很大，為了降低運行能耗，物料可參與三級MVR蒸發(fā)，根據(jù)不同濃度下物料沸點溫升的不同，各級采用合理的壓縮溫升，其中一級、二級選用降膜蒸發(fā)器，三級選用強制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器。
物料流向：原料液經(jīng)板式預(yù)熱器與蒸發(fā)冷凝水換熱，換熱后物料由泵送入一級降膜蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，濃縮液進入二級降膜蒸發(fā)器繼續(xù)濃縮，濃縮液再進入三級強制循環(huán)蒸發(fā)器進行蒸發(fā)結(jié)晶，結(jié)晶后晶漿進入稠厚器進一步增濃，達到一定固含量的漿液進入離心機離心分離，硫酸銨固體排出后進入流化床干燥、包裝，離心母液則返回蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；同時，為了避免雜質(zhì)的富集，外排部分母液進入滾筒刮板干燥機進行固化干燥處理。
蒸汽及冷凝水流向：蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽送入壓縮機，壓縮后送入加熱室殼程。在殼程側(cè)，壓縮后的二次蒸汽與管程物料換熱后冷凝相變?yōu)樗瑓R入冷凝水罐后泵入預(yù)熱器以預(yù)熱來料，最終得到低溫冷凝水。
