碳酸锂做原料制取氢氧化锂
碳酸锂做原料制取氢氧化锂
摘要：氢氧化锂在我们的日常生活中，使用的很广泛，我们的手机电池现在都是锂电池，在蓄电池中加入一些氢氧化锂可以增加电池的使用寿命和储电量，氢氧化锂还应用于飞机、军事、汽车等方面，氢氧化锂生产的润滑油具有很好的润滑作用，所以我们研究氢氧化锂的性质用途以及制备的方法，帮助在以后的氢氧化锂使用中可以更好、更安全的进行使用。
关键词：氢氧化锂性质用途制备
氢氧化锂主要是应用在化工原料、电池行业、化学药品等行业，当然也应用在航天、原子能等方面。锂是自然界中最轻的金属，它有很强的化学活性，在元素周期表的第一主族里，而且是第一个金属元素，它是目前应用最广的金属，是各个行业争相利用的能源金属。随着我国经济的快速发展，锂产品也在不断的被应用，我们研究氢氧化锂的生产制备，了解它的特性，让我们更加的认识氢氧化锂。
一、氢氧化锂的性质
物质的形式一般都有两种，它们是物理性质和化学性质，我们首先来认识氢氧化锂的物理性质再了解氢氧化锂的化学性质。
1.氢氧化锂的物理性质
锂是碱性金属，氢氧化锂是一种苛性碱，它的化学式为lioh，它的颜色为白色，它的形状为晶体粉末或者是小颗粒，属于四方晶体，它的密度为1.46g/cm3，熔沸点分别为471℃，925℃。在达到沸点
碳酸锂氢化提纯实验方案.docx
碳酸锂氢化提纯实验方案 一、实验目的 .................................................................................................错误 ! 未定义书签。 探究碳酸锂氢化提纯工艺的可行性。........................................错误 ! 未定义书签。 摸索除 Ca、Mg 、 Cl、 Na 的最优方法。 .....................................错误 ! 未定义书签。 摸索 Li2CO3与 CO2料配比。 ........................................................错误 ! 未定义书签。 探究可加工原料 Li CO 质量范围。 ............................................错误 ! 未定义书签。 23 摸索最优锂损。 ............................................................................错误 ! 未定义书签。 摸索生产 Li2CO3最优范围。 ........................................................错误 ! 未定义书签。 探索最佳反应条件：T、 P、 t。 ..................................................错误 ! 未定义书签。 摸索最优反应设备。....................................................................错误 ! 未定义书签。 二、实验原理 .................................................................................................错误 ! 未定义书签。 三、实验试剂及仪器 .....................................................................................错误 ! 未定义书签。 实验试剂 ........................................................................................错误 ! 未定义书签。 实验仪器 ........................................................................................错误 ! 未定义书签。 四、实验内容 .................................................................................................错误 ! 未定义书签。 探究温度对氢化反应的影响 ........................................................错误 ! 未定义书签。 探究 CO 速率对氢化反应的影响 ................................................错误 ! 未定义书签。 2 探究搅拌速度对氢化反应的影响................................................错误 ! 未定义书签。 探究反应时间的氢化反应的影响................................................错误 ! 未定义书签。 探究固液比对氢化反应的影响 ....................................................错误 ! 未定义书签。 探究 732 树脂对 Ca2+、Mg 2+金属离子的吸附效果 ....................错误 ! 未定义书签。 探究 717 强碱阴离子树脂除 Cl-效果 ...........................................错误 ! 未定义书签。 热解碳酸氢锂 ................................................................................错误 ! 未定义书签。 探究生产 Li2CO3最优范围 ............................................................错误 ! 未定义书签。 五、实验表格 .................................................................................................错误 ! 未定义书签。 六、实验结果及分析 .....................................................................................错误 ! 未定义书签。
氢氧化锂的生产工艺
氢氧化锂是最重要的锂化合物之一，有无水LiOH和LiOH·H2O两种。无水LiOH 为白色四方结晶颗粒或流动性粉末，相对密度1.45g/cm3，熔点471.2 ℃，沸点1620 ℃。单水氢氧化锂为白色易潮解的单晶粉末，相对密度1.51g/cm3，熔点680 ℃，当温度高于100 ℃时，失去结晶水成为无水LiOH。LiOH溶于水，微溶于醇，在空气中易吸收CO2生成Li2CO3。LiOH 及其浓溶液具有腐蚀性，一般温度下就能腐蚀玻璃和陶瓷。LiOH是生产高级锂基润滑脂的主要原料之一，氢氧化锂用途广泛，主要用于化工原料、化学试剂、电池工业、石油、冶金、玻璃、陶瓷等行业，同时也是国防工业、原子能工业和航天工业的重要原料。用氢氧化锂生产的锂基润滑脂，使用寿命长、抗水性强、防火性能好、难氧化、多次加热-冷却-加热循环时性能稳定，适用温度范围可从-50℃～＋300℃，广泛用于军事装备、飞机、汽车、轧钢机以及各种机械传动部分的润滑。在电池工业中，氢氧化锂用于碱性蓄电池、镍氢电池添加剂，可以延长电池寿命、增加蓄电量。此外随着汽车工业的迅猛发展和汽车普及以及冶金机械工业对锂基脂量需求的大幅增长，LiOH的消费也越来越大，使得LiOH的生产显现出前所未有的美好前景。2020年以前，大部分项目仍然在建设过程中，市场将以短缺为主；2020年以后，随着新建项目产能释放，供应过剩风险将会增加。这其中，氢氧化锂的产能释放速度与碳酸锂一样，也取决于锂辉石原料的供应情况，因而全球锂辉石资源的开发进程也成为影响氢氧化锂产能释放的重要因素。 【生产】[1] 1.石灰石焙烧法 将含Li2O 3.6 %～4 .2 %的锂云母与石灰石按质量比1∶3 混合，加水至矿浆浓度为15 %时湿式球磨至直径小于0 .076nm 。然后将磨好的料浆增稠到65 %，
碳酸锂行业上市公司研究报告
碳酸锂行业上市公司研究报告 编号：XSJYB(2016)-002澄泓研究理念：让研报变诚实，使投资更简单。 澄泓研究?新视界工作室成员：@简放、@Jirachi、@大徐、@明日花开、@后来居上_dioyan、@杨长雍 导读 2015年是新能源汽车行业高速发展的一年，根据工信部统计，2015年1～11月，新能源汽车累计生产27.92万辆，同比增长4倍。新能源汽车的高速增长，带动了整个产业链的高景气度，位于产业链上游的碳酸锂行业，更是迎来了春天。我们统计了2015年碳酸锂主要上市公司的涨幅：通过上表可以看出，平均涨幅超过200%，同期沪深300涨幅仅为5.58%，足以证明碳酸锂行业的投资热情高涨，持续受到资金关注。今天，我们就对碳酸锂以及该行业的上市公司近期全面梳理分析。 一、碳酸锂行业概述 1.1碳酸锂简介 碳酸是生产二次锂盐和锂制品的基础材料，因而成为了锂行业中用量最大的锂产品，其他锂产品其本上都是碳酸锂
的下游产品。碳酸锂不仅可以直接使用,还可以作为原料制备各种附加值高的锂盐及其化合物，广泛应用于锂电池、催化剂、半导体、陶瓷、电视、医药、原子能工业等领域，但是在高技术应用领域如彩色萤光粉、药用及锂电池等电子材料对碳酸锂质量的要求很高，工业级碳酸锂必须通过精制除去其中的无机盐类等杂质才能达到各种不同专用品的质量 指标要求。碳酸锂的应用已经超过了100种用途，目前大家对它的关注则主要是跟新能源汽车和新能源挂钩。根据用途可以进行如下分类： 注：1、含量中的区间是用来区分在各自规格中的产品级别，级别越高碳酸锂含量的最低要求越高；2、产品规格质量要求高低排列：工业级<萤光级<电池级<医药级<高纯级。 1.2 碳酸锂行业产业链 1.3碳酸锂资源分布简述 国际锂电池协会专家介绍，盐湖锂主要分布在南美、北美和亚洲，在全世界的储量当中，玻利维亚最大为42%、智利占34%、阿根廷占12%，中国为12%。矿山锂资源主要分布在美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、中国和部分非洲地区。据中国地质科学院矿产资源研究所刘喜方研究员介绍，我国的矿石锂资源主要分布在四川、江西和新疆。“四川主要是
磷酸铁锂材料的制备方法
磷酸铁锂材料的制备方法主要有： （1）高温固相法：J.Barker等就磷酸盐正极材料申请了专利，主要采用固相合成法。以碳酸锂、氢氧化锂等为锂源，草酸亚铁、乙二酸亚铁，氧化铁和磷酸铁等为铁源，磷酸根主要来源于磷酸二氢铵等。典型的工艺流程为：将原料球磨干燥后，在马弗炉或管式炉内于惰性或者还原气氛中，以一定的升温加速加热到某一温度，反应一段时间后冷却。高温固相法的优点是工艺简单、易实现产业化，但产物粒径不易控制、分布不均匀，形貌也不规则，并且在合成过程中需要使用惰性气体保护。 （2）碳热还原法：这种方法是高温固相法的改进，直接以铁的高价氧化物如Fe 2O 3 、LiH 2 PO 4 和碳粉为原料，以化学计量比混合，在箱式烧结炉氩气气氛中于70 0℃烧结一段时间，之后自然冷却到室温。采用该方法做成的实验电池首次充放电容量为151mAh/g。该方法目前有少数几家企业在应用，由于该法的生产过程较为简单可控，且采用一次烧结，所以它为LiFePO 4 走向工业化提供了另一条途径。但该法制备的材料较传统的高温固相法容量表现和倍率性能方面偏低。 （3）水热合成法：S.F.Yang等用Na 2HPO 4 和FeCL 3 合成FePO 4 .2H 2 O，然后与CH 3 C OOLi通过水热法合成LiFePO 4 。与高温固相法比较，水热法合成的温度较低，约 150度～200度，反应时间也仅为固相反应的1/5左右，并且可以直接得到磷酸铁锂，不需要惰性气体，产物晶粒较小、物相均一等优点，尤其适合于高倍率放电领域，但该种合成方法容易在形成橄榄石结构中发生Fe错位现象，影响电化学性能，且水热法需要耐高温高压设备，工业化生产的困难要大一些。据称Pho stech的P 2 粉末便采用该类工艺生产。 （4）液相共沉淀法：该法原料分散均匀，前躯体可以在低温条件下合成。将Li OH加入到（NH 4） 2 Fe（SO 4 ） 3 .6H 2 O与H 3 PO 4 的混合溶液中，得到共沉淀物，过滤 洗涤后，在惰性气氛下进行热处理，可以得到LiFePO 4 。产物表现出较好的循环稳定性。日本企业采用这一技术路线，但因专利问题目前尚未大规模应用。（5）雾化热解法：雾化热解法主要用来合成前躯体。将原料和分散剂在高速搅拌下形成浆状物，然后在雾化干燥设备内进行热解反应，得到前躯体，灼烧后得到产品。 （6）氧化-还原法: 该法能得到电化学优良的纳米级的磷酸铁锂粉体，但其工艺很复杂，不能大量生产，只适合实验室研究。
关于电池级碳酸锂制备工艺研究
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4017113793.html, 关于电池级碳酸锂制备工艺研究 作者：倪文亮杨青海 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第07期 摘要：碳酸锂是工业生产中利用到的重要原材料，保证其品质对于具体的产业发展来讲 具有重要的意义。就当前的具体分析来看，药物，瓷器等的制作中会使用碳酸锂，但是其最为突出的利用还是锂电池的生产。在电子产品日益普及的今天，锂电池作为电子产品利用的重要支撑，强化锂电池的质量发展十分的必要。简单来讲，碳酸锂在锂电池生产中的重要性显著，所以分析研究电池级的碳酸锂制备工艺，这可以为碳酸锂的质量化生产提供保障。所以本文就电池级碳酸锂制备工艺做简要分析。 关键词：电池级碳酸锂；制备工艺；技术 碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料，因而成为了锂行业中用量最大的锂产品，其他锂产品其本上都是碳酸锂的下游产品。碳酸锂的生产工艺根据原料来源的不同可以分为盐湖卤水提取和矿石提取。目前，国外主要采用盐湖卤水提取工艺生产碳酸锂，我国则主要采用固体矿石提取工艺。虽然我国也在积极开采盐湖锂资源，但由于技术、资源等因素的限制，开发速度相对缓慢。本文分析总结当前利用比较普遍的碳酸锂制备工艺，主要目的是深化对碳酸锂制备工艺的认识。 1 电池级碳酸锂 碳酸锂是工业生产，药剂制造中利用的重要原材料，对于现代化工生产有着重要的意义。具体分析生产实践中利用的碳酸锂原料，根据纯度的高低可以区分为工业级碳酸锂和电池级碳酸锂。和工业级碳酸锂进行比较会发现电池级碳酸锂的纯度更高，杂质更少，性能也更为优越。具体分析当前的碳酸锂应用，许多行业对碳酸锂原料的明确要求是电池级，比如制药和锂电池生产，所以掌握电池级碳酸锂的制备工艺，实现电池级碳酸锂的规模化生产现实意义十分的显著。 2 电池级碳酸锂流程与生产工艺 电池级碳酸锂的制备是一步步完成的，也就是说要最终获得电池级碳酸锂需要经历一个制备的过程。只有这个过程保持完整性，最终的电池级碳酸锂生产才会满足要求的标准。 2.1 矿石提取工艺 就目前的电池级碳酸锂具体生产分析来看，其主要利用的一种工艺方法是矿石提取工艺。此种方法的主要利用表现在从锂辉石、锂云母等固体锂矿石中提取碳酸锂及其他的锂产品。就此种工艺的具体分析来看，其在我国的应用历史比较悠久，所以整体技术的成熟度比较的高。
碳酸锂的生产工艺及研究进展
碳酸锂的生产工艺及研究进展 生产碳酸锂因其原料的不同，生产工艺也有所不同。以下详细介绍以锂辉石、盐湖卤水、海水各为原料，制取碳酸锂的生产工艺以及各工艺的优缺点。 2.1 以锂辉石为原料制取碳酸锂的生产工艺 近年来我国在积极开发盐湖锂资源。但由于我国盐湖卤水中的镁含量较高，镁和锂这两种元素较难分离，前几年还没有大规模的产业化生产，所以我国一直从锂矿石中提取锂盐。由于不同的锂矿物其性质差别很大，从锂矿物中提取碳酸锂的工艺也各不相同，其主要工艺有如下几种。 2.1.1 硫酸法生产工艺…其工艺流程图如图2.1所示。 图2.1 硫酸法生产碳酸锂的工艺流程图 硫酸法生产碳酸锂收率较高，并可处理Li2O含量仅1.0～1.5％的矿石。但是相当数量的硫酸和纯碱变成了价值较低的Na2SO4，应尽可能降低硫酸的配量。此方法最大优点是浸取烧结所得的溶液中含有110～150g/ L硫酸锂，经过浸取即可得到比较纯净的溶液。硫酸法也可用来处理锂云母和磷铝石。 2.1.2 锂辉石与硫酸盐混合烧结生产工艺 将锂辉石精矿与K2SO4(或CaSO4或两者混合物)，在一定温度下混合烧结，经一系列物理、化学反应后，所配人的硫酸盐中的金属元素将矿石中锂置换生成可溶性的硫酸盐，主要杂质则生成难溶于水的化合物，然后将烧结后的熟料浸出分离，锂离子进人溶液，经净化、浓缩、沉淀后得到碳酸锂产品。 在处理锂辉石时，先使α-型转换成结构较疏松、易反应的β-型。这种相变实际上是结合在烧结过程中同时进行的。总的反应是：…
图2.2是硫酸钾烧结法处理锂辉石的工艺流程图。 图2.2 硫酸钾烧结法生产碳酸锂的工艺流程图 … 2.1.3 碳酸钠加压浸出生产工艺… 2.1.4 氯化焙烧生产工艺 此工艺主要是利用氯化剂使矿石中的锂及其它有价金属转化为氯化物进行提取的。氯化焙烧法生产工艺有两种：一种是中温氯化法。 在低于碱金属氯化物沸点的温度下制得含氯化物的烧结块，经过溶出使之与杂质分离；另一种是高温氯化或氯化挥发焙烧。在高于其沸点的温度下进行焙烧，使氯化物成为气态挥发出来与杂质分离。这两种方法都可用来处理各种含锂矿石。氯化剂为钾、钠、铵和钙的氯化物。 氯化焙烧的反应为：… 图2.3是处理锂辉石的高温氯化法生产碳酸锂的工艺流程。 … 图2.3 氯化挥发物焙烧法生产碳酸锂的工艺流程图 … 2.1.5 石灰石焙烧法生产工艺 …其工艺流程图如图2.4所示。 图2.4 石灰石焙烧法生产碳酸锂的工艺流程图 石灰法的主要优点是实用性很普遍，因为它适用于分解几乎所有的锂矿物。反应过程不需要稀缺的试剂(分解时使用天然产物——石灰石)；可以利用媒、石油或煤气作燃料。缺点是浸出液中锂含量低，蒸发能耗大，锂的回收率较低，并
粗级碳酸锂提纯工艺过程分析
粗级碳酸锂提纯工艺过程分析 发表时间：2018-11-14T20:47:29.847Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：陈贵娥[导读] 摘要：碳酸锂是一种广泛应用于医药、冶金、陶瓷等行业的复合材料。 中国恩菲工程技术有限公司北京 100038 摘要：碳酸锂是一种广泛应用于医药、冶金、陶瓷等行业的复合材料。它是锂盐相关产品中最受欢迎的产品之一。高纯碳酸锂广泛应用于电力技术、有机合成、存储食品和玻璃添加剂等领域，具有十分重要的意义。 关键词：粗级碳酸锂；提纯工艺；分析前言 近年来，伴随着我国科学技术的不断发展，使得无论是企业还是研究部门，都是对于碳酸锂的提纯浓度提出越来越高的要求，这样也给提纯精度带来挑战。然而就现实情况来说，大部分的初级碳酸锂产品并不能很好的满足市场需求。因此可以发现，我们针对新型的碳酸锂提纯方法进行理论性的研究分析，无论是对于工程应用，还是对于理论研究，都存在有非常积极地现实意义。 1工艺方案对比 1.1电解法 以粗碳酸锂为原料，将Li2CO3溶于HCL，经沉降和其它处理，除去Ca、Mg等绝大多数阳离子杂质后用作电解槽的阳极液。该电解过程可很完全地进行，能得到很高纯度的Li2CO3尤其是其它方法难于处理的Ca2+、Mg2+等杂质可降到更低的范围。该方法虽流程较短，但对膜的要求较高，电耗也大，近年来在盐湖提锂过程中尚未见使用报道。 1.2重结晶法 由于Li2CO3在水中的溶解度在高温下反而低于常温（加Li2CO3溶解度），而其它杂质很少有这种性质，因此可用加热溶解Li2CO3，然后冷却析出的方法精制Li2CO3，从而获得产品，但Li2CO3溶解度极低，溶解也较缓慢，在加热煮沸析出的过程中，要强烈搅拌使产品不至于粘壁过多。该方法一次回收率约40％，母液量极大，但视杂质情况可反复循环使用以提高回收率。该方法简单易行，除杂效果极佳，但Li2CO3溶解度很小，物料流通量过大，能耗也很大，生产量受设备限制，母液循环时还需要一定的降温时间，生产周期较长。 1.3碳酸氢化分解法 该方法与Li2CO3重结晶的方法有类似之处，利用了Li2CO3能碳酸氢化生成溶解度大得多的LiHCO3的性质，而其它大部分杂质不被氢化，不溶性碳酸盐可通过过滤除去，为提高收率，母液可循环使用，流程基本可实现全封闭。需注意的是LiHCO3分解过程若搅拌强度不够，粘壁十分严重，而且分解剧烈并放出大量的CO2气体，生产过程若控制不当，易于发生“冒槽”事故。此外，在该工艺中因Ca2+与Li+有着几乎完全相同的性质，需采取其它的除Ca2+方法，才能得到更好的产品。 1.4碳酸氢化沉淀法 鉴于碳酸氢化分解法流通量仍然较大，且分解释放出大量的CO2，若在此过程中加入纯净的LiOH溶液，不但能提高产能和收率，而且能充分利用CO2气体，把气－液反应转化成了液－液反应，易于控制产品纯度和粒度。经证实，本工艺得到的产品质量与碳酸氢化分解法相比，虽有一些差距，但优点也是明显的，使用大约一半相对价廉的工业Li2CO3原料，比直接碳酸氢化节省CO2气体用量，成本较低。不过这种方法所制得的Li2CO3的杂质含量仍然较高。 2工艺方法及流程将粗碳酸锂经研磨粉碎后加水配制成料浆，搅拌、过滤、洗涤，得碳酸锂精矿；所得碳酸锂精矿加水配制成碳酸锂料浆，加入氧化钙进行苛化反应，过滤得粗氢氧化锂溶液；粗氢氧化锂溶液浓缩后过滤，向滤液中加入络合剂除去杂质金属离子，得精制氢氧化锂溶液；精制氢氧化锂溶液中通入CO2进行碳化反应，后过滤得碳酸氢锂溶液；碳酸氢锂溶液加热进行脱碳反应，后过滤并洗涤，滤饼经干燥得高纯碳酸锂；合并滤液和洗液，加入氢氟酸调节其为酸性或中性，生成沉淀后过滤并洗涤，滤饼经干燥即得氟化锂。 3结果与讨论 3.1锂精矿制备 利用碳酸锂溶解度随温度升高逐渐降低的特性，将粗品碳酸锂和水按照不同比例混合配制成混合浆料，在一定温度下搅拌1h后过滤，除去产品中可溶性盐。影响锂精矿的工艺条件包括粗品碳酸锂与水配比和反应温度等。将粗品碳酸锂与水以不同质量比混合，将体系温度升至100℃保温1h，过滤，对比不同质量比条件下锂精矿产品质量，通过增加水的用量，可显著降低可溶性盐的量，但是当水用量提升至粗品碳酸锂质量5倍以上，水洗效果提升不明显，因此初步确定粗品碳酸锂与洗水质量比为1：5。 3.2苛化 初步提纯的锂精矿软膏与一定量的氧化钙反应形成氢氧化锂溶液，同时锂精矿中的Ca、Mg等难溶性杂质进一步脱除，该过程中氧化钙的用量对反应条件影响明显，锂精矿产品质量中Li、Na、K、Ca、Mg、Fe含量对应需要氧化钙的量计算理论所需氧化钙用量，后配制成石灰乳，不同氧化钙用量得到苛化液质量不同。通过对比苛化液中杂质的变化可以看出，适量增加氧化钙用量有利于脱除苛化液中的难溶性盐。但是氧化钙用量过高，会造成苛化液中Ca含量提高，氧化钙用量过多对于提升Li收率效果并不明显，综合苛化液质量和收率，初步确定氧化钙用量过量30％较为适宜。 3.3碳化液 EDTA除钙镁将苛化液调整至一定浓度后通入CO2，制备成LiHCO3溶液，LiHCO3、Li2CO3、CO2在水溶液中的溶解度呈现随温度升高而降低的趋势，因此随着温度升高，LiHCO3会分解生成Li2CO3，同时CO2的利用率也会降低，综合考量后确定生产过程中碳化温度为25-30℃。单纯通过碳化一精密过滤一脱碳过程可初步脱除碳酸锂中的难溶性杂质，但却难以将碳酸锂产品中杂质尤其是Ca质量分数控制到5x10-6以下。本实验过程中，使用EDTA，EDTA在溶液中与Ca、Mg离子形成可溶性络合物，后通过加热分解，LiHCO3形成Li2CO3沉淀，可溶性的杂质以络合物形式存留于溶液中，得到高纯碳酸锂产品。对比了不同EDTA用量对高纯碳酸锂产品质量的影响。通过对比可以看出，使用EDTA可明显降低产品中的Ca、Mg杂质含量，当EDTA用量增加至理论量4倍时，脱除杂质效果已经不明显，综合考量，确定EDTA用量为理论量4倍。 3.4脱碳
一种碳酸锂、氢氧化锂的工艺技术
一种碳酸锂、氢氧化锂的工艺技术 胡兴桃工艺流程叙述 锂精矿粉在回转窑中以天然气作为燃料经预热、焙烧转型，焙烧转型后的精矿经冷却、破碎、球磨得到细粉焙料。细粉焙料与硫酸在双轴混合器中搅拌后进入酸化窑内焙烧。酸化焙烧好的酸化熟料经浸出制浆至PH值6.5-7，过滤和洗涤。滤滤碱化、除钙，经压滤，得到浸出液的净化液。浸出渣送入渣场，净化液须浓缩至浓度为Li2O 硫酸锂浓缩液，该溶液一部分用于氢氧化锂生产线生产电池级氢氧化锂，一部分用于碳酸锂生产线生产电池级碳酸锂。系统中各过滤、压滤系统所产生的渣及过滤、压滤设备清洗的水混合制成浆料返回至浸出岗位进行锂的回收，而本项目所产生的浸出渣为中性，可直接输送至水泥厂作为水泥生产辅料使用。 氢氧化锂生产线：硫酸锂+氢氧化钠冷冻法生产单水氢氧化锂的工艺原理就是在硫酸锂溶液中加入一定量的氢氧化钠溶液,利用硫酸钠在低温时溶解度较低的性质除去硫酸钠，形成一定浓度的氢氧化锂溶液，氢氧化锂溶液经蒸发结晶最后得到氢氧化锂产品. 碳酸锂生产线：氢化法制碳酸锂的工艺原理就是硫酸锂溶液经碱化除杂后与纯碱液在高温条件下反应，沉锂出工业级碳酸锂，工业级碳酸锂经搅洗、分离后配制成碳酸锂浆料，经氢化提纯、分离、烘干、粉碎，最终得到电池级碳酸锂产品。 氢氧化锂生产
主要反应如下： Li2SO4＋2NaOH＋10H2O Na2SO4·10H2O＋2LiOH 经浓缩后的硫酸锂溶液中加入氢氧化钠溶液和后工序的沉锂母液经压滤制成冷冻前的预制液。 在冷冻的条件下，进料预制液经过一次冷冻和二次冷冻过程，物料出,经分离得到冷冻后的氢氧化锂初始溶液。第一次冷冻分离出十水硫酸钠加冷凝水溶化制成饱和硫酸钠浆液，经MVR蒸发浓缩结晶、分离出无水硫酸钠，再经烘干、包装即为元明粉（Na2SO4·10H2O）产品（为副产品外销）。第二次冷冻分离出十水硫酸钠与第一次分离的浆料混合，第二次冷冻后氢氧化锂溶液经MVR蒸发浓缩粗品结晶氢氧化锂，母液返回到硫酸锂的配制溶液中。粗品用后工序重结晶的冷凝水加热配制氢氧化锂饱和溶液，经压滤、精密过滤制成重结晶饱和溶液。浆该溶液打入MVR蒸发结晶器浓缩结晶，分离、洗涤生产氢氧化锂湿精品，经烘干、筛分、除磁、包装得到氢氧化锂成品，母液返回到冷冻后溶液中用于生产氢氧化锂粗品。 氢氧化锂压滤渣经调浆、搅洗后返回浸出制浆岗位，对锂进行回收。碳酸锂生产 主要反应如下： Li2SO4＋Na2CO3 Na2SO4＋Li2CO3 Li2CO3+CO2+H2O 2LiHCO3 2LiHCO3 热解 Li2CO3+CO2+H2O
1-磷酸铁锂合成方法比较
磷酸铁锂正极材料制备方法比较 A．固相法 一．高温固相法 1．流程：传统的高温固相合成法一般以亚铁盐（草酸亚铁，醋酸铁，磷酸亚铁等），磷酸盐（磷酸氢二铵，磷酸二氢铵），锂盐（碳酸锂，氢氧化锂，醋酸锂及磷酸锂等）为原料，按LiFePO4分子式的原子比进行配料，在保护气氛(氮气、氩气或它们与氢气的混合气体)中一步、二步或三步加热，冷却后可得LiFePO4粉体材料。 例1：C.H.Mi等采用一:步加热法得到包覆碳的LiFePO4，其在30℃，0.1 C 倍率下的初始放电容量达到160 mAh·g-1；例2：S.S.Zhang等采用二步加热法，以FeC:2O4·2H2O和LiH2PO4为原料，在氮气保护下先于350~380℃加热5 h形成前驱体，再在800℃下进行高温热处理，成功制备了LiFePO4/C复合材料，产物在0.02 C倍率下的放电容量为159 mAh·g-1；例3：A.S.Andersson等采用三步加热法，将由:Li2CO3、FeC2O4·2H2O和(NH4)2HPO4组成的前驱体先在真空电炉中于300℃下预热分解，再在氮气保护下先于450℃加热10 h，再于800℃烧结36 h，产物在放电电流密度为2.3 mA·g-1时放电，室温初始放电容量在136 mAh·g-1左右；例4：Padhi等以Li2CO3，Fe(CH3COO)2，NH4H2PO4为原料，采用二步法合成了LiFePO4正极材料，其首次放电容量达110 mA·h /g；Takahashi 等以LiOH·H2O, FeC2O4·2H2O，(NH4)2HPO4为原料，在675、725、800℃下,制备出具有不同放电性能的产品,结果表明,低温条件下合成的产品放电容量较大；例5：韩国的Ho Chul Shin、Ho Jang等以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为原料,添加5wt%的乙炔黑为碳源、以At+5%H2为保护气氛,在700℃下煅烧合成10h,得到碳包覆的LiFePO4材料。经检测表明,用该工艺合成的LiFePO4制备的电池放电平台在3·4-3·5V之间，0·05C首次放电比容量为150mA·h/g；例6：高飞、唐致远等以醋酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为原料,聚乙烯醇为碳源。混料球磨所得粒径细小，分布的悬浊液。然后将悬浊液采用喷雾干燥的方法制得LiFePO4前驱体,再通过高温煅烧合成LiFePO4/C正极材料，首次放电比容量最为139·4mA·h/g,并具有良好的循环性能,经10C循环50次后,比容量仅下降0·15%；例7：赵新兵、周鑫等以氢氧化锂、磷酸铁、氟化锂为原料,，聚丙烯
碳酸锂生产工艺
1、碳酸锂生产工艺 ①焙浸工段 转化焙烧：锂辉石精矿从精矿库人工送至斗式提升机提升至精矿仓，再经圆盘给料机和螺旋给料机加入碳酸锂回转窑窑尾，利用窑尾预热段高温气体干燥精矿，精矿在煅烧段约1200℃左右的温度下进行晶型转化焙烧，由α型(单斜晶系，密度3150kg/m3)转化为β型锂辉石（四方晶系，密度2400kg/m3，即焙料），转化率约98%。 酸化焙烧：焙料经冷却段降温后由窑头出料，再经自然冷却和球磨机研磨细到0.074mm（目数=25.4÷0.074x0.65）粒级在90%以上后，输送到酸化焙烧窑尾矿仓，再经给料机和螺旋输送机加入混酸机中与浓硫酸(93%以上)按一定比例(浓硫酸按焙料中锂当量过剩35%计，每吨焙料需浓硫酸约0.21t)混合均匀后，加入酸化焙烧室中，在250～300℃左右的温度下进行密闭酸化焙烧30～60min，焙料中β型锂辉石同硫酸反应，酸中氢离子置换β型锂辉石中的锂离子，使其中的Li2O与SO42-结合为可溶于水的Li2SO4，得到酸化熟料。 调浆浸出和洗涤：熟料经冷却浆化，使熟料中可溶性硫酸锂溶入液相，为减轻溶液对浸出设备的腐蚀，用石灰石粉浆中和熟料中的残酸，将pH值调至6.5～7.0，并同时除去大部分铁、铝等杂质，浸出液固比约2.5，浸出时间约0.5h。浸出料浆经过滤分离得到浸出液，约含Li2SO4 100g/L(Li2O 27g/L)，滤饼即为浸出渣，含水率约35%。
浸出渣附着液中含硫酸锂，为减少锂损失，浸出渣经逆向搅拌洗涤，洗液再返回调浆浸出。
浸出液净化：焙料在酸化焙烧时，除碱金属能和硫酸起反应生产可溶性的相应硫酸盐外，其他的铁、铝、钙、镁等也与硫酸反应生产相应的硫酸盐。在浸出过程中虽能除去熟料中的部分杂质，但其余杂质仍留在浸出液中，需继续净化除去，才能保证产品质量。浸出液净化采用碱化除钙法，用碱化剂石灰乳(含CaO100～150g/L)碱化浸出液，将pH值提高至11～12，使镁、铁水解成氢氧化物沉淀。再用碳酸钠溶液(含Na2CO3 300g/L)与硫酸钙反应生产碳酸钙沉淀，从而除去浸出液中的钙和碱化剂石灰乳带入的钙。碱化除钙料浆经液固分离，所得溶液即为净化液，钙锂比小于9.6×10－4，滤饼即为钙渣，返回调浆浸出。 净化液蒸发浓缩：净化液因硫酸锂浓度低，锂沉淀率低，不能直接用于锂沉淀或制氯化锂，需先用硫酸将净化液调至pH6～6.5，经三效蒸发器蒸发浓缩，使浓缩液中硫酸锂浓度达200g/L(含Li2O 60g/L)。浓缩液经压滤分离，滤液即完成液供下工序使用，滤饼即完渣返回调浆浸出。 ②碳酸锂生产工段
【CN110002476A】一种氢氧化锂的制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910293912.5 (22)申请日 2019.04.12 (71)申请人 中国科学院青海盐湖研究所 地址 810008 青海省西宁市新宁路18号 (72)发明人 王怀有 王敏 赵有璟 李锦丽 (74)专利代理机构 深圳市铭粤知识产权代理有 限公司 44304 代理人 孙伟峰 吕颖 (51)Int.Cl. C01D 15/02(2006.01) (54)发明名称一种氢氧化锂的制备方法(57)摘要本发明公开了一种氢氧化锂的制备方法，包括：A、利用铝盐溶液和氢氧化钠溶液对盐湖卤水提锂母液中进行共沉淀，经陈化后固液分离、洗涤干燥，获得锂铝水滑石；B、酸化锂铝水滑石获得锂铝酸溶液；C、将锂铝酸溶液依次进行纳滤铝锂分离、反渗透一级浓缩，获得一次浓缩富锂液；D、将富锂溶液进行深度除铝获得除铝富锂液；E、将除铝富锂液进行双极膜电渗析获得二次浓缩富锂液；F、将二次浓缩富锂液进行蒸发浓缩获得氢氧化锂。本发明的制备方法将含有碳酸锂的盐湖卤水提锂母液作为原料先行制备锂铝水滑石，再通过酸化法将锂离子转移至水溶液中，实现锂离子与杂质离子分离，经除铝、双极膜电渗析浓缩获得氢氧化锂，充分利用锂资源，提高资源利 用率。权利要求书2页 说明书9页CN 110002476 A 2019.07.12 C N 110002476 A
权 利 要 求 书1/2页CN 110002476 A 1.一种氢氧化锂的制备方法，其特征在于，包括步骤： S1、向盐湖卤水提锂母液中同时滴加铝盐溶液和氢氧化钠溶液，使三者在25℃～70℃下进行共沉淀反应，并且保持体系的pH为8～13，获得具有锂铝水滑石晶核的成核体系；其中，在所述盐湖卤水提锂母液中，Li+的浓度为1g/L～2g/L，CO32-的浓度为10g/L～30g/L，OH-的浓度为5g/L～25g/L； S2、将所述成核体系于50℃～150℃下陈化6h～48h后进行固液分离，获得锂铝水滑石滤饼； S3、将所述锂铝水滑石滤饼洗涤、干燥，获得锂铝水滑石； S4、以2mol/L～12mol/L的盐酸为原料，采用酸化法将所述锂铝水滑石进行溶解，获得锂铝酸溶液；其中，在所述锂铝酸溶液中，Li+的浓度为1.5g/L～10g/L，Al3+的浓度为10g/L ～80g/L，Cl-的浓度为70g/L～450g/L； S5、将所述锂铝酸溶液依次经纳滤系统和反渗透系统内依次进行铝锂分离和一次富集浓缩，获得一次浓缩富锂液；其中，在纳滤后获得的纳滤淡水中，Li+的浓度为0.2g/L～2.0g/L，铝锂比为0.01～0.6；在反渗透后获得的所述一次浓缩富锂液中，Li+的浓度为1.5g/L～8.0g/L，铝锂比为0.01～0.6； S6、将所述一次浓缩富锂液进行深度除铝，获得除铝富锂液；其中，在所述除铝富锂液中，Li+的浓度为1.5g/L～8.0g/L，Al3+的浓度不超过10ppm； S7、将所述除铝富锂液于双极膜电渗析系统中进行二次富集浓缩，获得二次浓缩富锂液；其中，在所述二次浓缩富锂液中，Li+的浓度为3g/L～30g/L，Na+的浓度为0.04g/L～12g/ L； S8、将所述浓缩富锂液于MVR系统内、并在真空或惰性气体保护下进行蒸发浓缩结晶，获得氢氧化锂。 2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述铝盐溶液中Al3+与所述盐湖卤水提锂母液中Li+的物质的量之比为1:1～5:1；所述氢氧化钠溶液中OH-和所述盐湖卤水提锂母液中OH-物质的量之和与所述盐湖卤水提锂母液中Li+的物质的量之比为4:1～10:1。 3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述铝盐溶液中Al3+与所述盐湖卤水提锂母液中Li+的物质的量之比为1.5:1～3.5:1；所述氢氧化钠溶液中OH-和所述盐湖卤水提锂母液中OH-物质的量之和与所述盐湖卤水提锂母液中Li+的物质的量之比为5:1～8:1。 4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，共沉淀反应过程中保持体系的pH为9～11。 5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述盐湖卤水提锂母液与所述铝盐溶液和所述氢氧化钠溶液三者在30℃～50℃下进行共沉淀反应。 6.根据权利要求1-5任一所述的制备方法，其特征在于，在所述盐湖卤水提锂母液中，Li+的浓度为1.3g/L～1.7g/L，CO32-的浓度为15g/L～25g/L，OH-的浓度为10g/L～20g/L； 在所述纳滤淡水中，Li+的浓度为0.5g/L～1.5g/L，铝锂比为0.05～0.3； 在所述反渗透浓水中，Li+的浓度为3.5g/L～7.5g/L，铝锂比为0.05～0.3； 在所述除铝富锂液中，Li+的浓度为1.5g/L～8.0g/L，Al3+的浓度不超过10ppm。 2
碳酸锂生产工艺
碳酸锂生产工艺 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
1、碳酸锂生产工艺 ①?焙浸工段 转化焙烧：锂辉石精矿从精矿库人工送至斗式提升机提升至精矿仓，再经圆盘给料机和螺旋给料机加入窑尾，利用窑尾预热段高温气体干燥精矿，精矿在煅烧段约1200℃左右的温度下进行晶型转化焙烧，由α型(单斜晶系，密度3150kg/m 3)转化为β型锂辉石（四方晶系，密度2400kg/m 3，即焙料），转化率约98%。 酸化焙烧：焙料经冷却段降温后由窑头出料，再经自然冷却和球磨机研磨细到（目数=÷℃左右的温度下进行密闭酸化焙烧30～60min ，焙料中β型锂辉石同硫酸反应，酸中氢离子置换β型锂辉石中的锂离子，使其中的Li 2O 与SO 42-结合为可 溶于水的Li 2SO 4，得到酸化熟料。 调浆浸出和洗涤：熟料经冷却浆化，使熟料中可溶性硫酸锂溶入液相，为减轻溶液对浸出设备的腐蚀，用石灰石粉浆中和熟料中的残酸，将pH 值调至～，并同时除去大部分铁、铝等杂质，浸出液固比约，浸出时间约。浸出料浆经过滤分离得到浸出液，约含Li 2SO 4?100g/L(Li 2O 27g/L)，滤饼即为浸出渣，含水率约 35%。浸出渣附着液中含硫酸锂，为减少锂损失，浸出渣经逆向搅拌洗涤，洗液再返回调浆浸出。 浸出液净化：焙料在酸化焙烧时，除碱金属能和硫酸起反应生产可溶性的相应硫酸盐外，其他的铁、铝、钙、镁等也与硫酸反应生产相应的硫酸盐。在浸出过程中虽能除去熟料中的部分杂质，但其余杂质仍留在浸出液中，需继续净化除去，才能保证产品质量。浸出液净化采用碱化除钙法，用碱化剂石灰乳(含CaO100～150g/L)碱化浸出液，将pH 值提高至11～12，使镁、铁水解成氢氧化物沉淀。再
利用工业碳酸锂提纯制备高纯度氟化锂
2012年第6期 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY 创新技术 氟化锂，分子式ＬｉＦ，作为一种重要的锂基基础材料，在很多方面得到广泛的应用。随着国民经济和各个行业的发展，氟化锂越来越受到人们的重视，氟化锂的生产工艺也引起了广泛的关注和研究。 1高纯LiF的合成工艺概述 根据对原料是否进行除杂及除杂方式的不同，高纯或电池级氟化锂生产工艺可分为直接制备法、复分解制备法、离子交换制备法和萃取制备法等。 1.1直接制备法 直接制备法是早期制备高纯或电池级氟化锂的主要方法，原料大部分是固体碳酸锂和氢氟酸溶液。此方法原理简单，但对固体碳酸锂的质量要求很高，且生成的氟化锂颗粒粒度极不均匀。 1.2离子交换制备法 １９６１年美国人Ｒｏｂｅｒｔ用离子交换法纯化ＬｉＯＨ溶液，然后与Ｎａ２ＳｉＦ６反应制得电池级ＬｉＦ，此法节约了萤石资源，降低了生产成本，但其主要缺点是产品中的硅及一些金属杂质元素的含量仍较高，不能满足现在对电池级氟化锂高质量的要求。 1.3萃取法 最早将萃取应用于制备电池级氟化锂的日本人小林健二，利用Ｌ－硝酸锂溶液与氢氟酸反应制备高纯氟化锂。此方法需要选择优质的萃取剂，对萃取浓度、萃取时间、被萃取液的ｐＨ值等条件要求比较严格，同时反应过程中会产生大量的酸性产物，造成一定的环境压力。 1.4复分解法 复分解法有许多种，总的来说就是氟盐与锂盐反应生成氟化锂，其优点为操作简单，但所得产品质量受原料质量影响颇大，同时副产的盐需要进行再处理才能使用，生产成本较高，不适宜大规模生产。 2利用工业碳酸锂提纯制备高纯度氟化锂 直接制备法原理简单，但对固体碳酸锂的质量要求很高，且生成的氟化锂颗粒粒度极不均匀。如果能将工业碳酸锂进行提纯得到高纯的碳酸锂，并能通过改善反应条件控制氟化锂的粒度，便能得到满足电池行业要求的高级别的氟化锂，并能有效减低原料成本。 2.1生产工艺的详细介绍 ２．１．１工业碳酸锂的碳化除杂根据碳酸锂在水中溶解度低，碳酸氢锂在水中溶解度高的特点，将碳酸锂在一定条件下碳化成碳酸氢锂，与其中的杂质分离，再通过热解操作，将碳酸氢锂分解转化为碳酸锂，从而实现工业碳酸锂的精制提纯（工艺过程如图１所示）。 碳酸锂碳化成碳酸氢锂溶液，发生化学反应如下： ＬｉＣＯ３＋ＣＯａ＋Ｈ２Ｏ＝２ＬｉＨＣＯ３ 图1工艺过程 二氧化碳在一定压力下与碳酸锂悬浊液反应生成碳酸氢锂，影响该反应的主要因素为固液比、二氧化碳的压力、反应时 于宝青（天津金牛电源材料有限责任公司天津３００４００） 赵庆云孙新华（中海油天津化工研究设计院天津３００４００） 利用工业碳酸锂 提纯制备高纯度氟化锂 【摘要】氟化锂作为一种重要的锂基基础材料，在很多方面得到广泛应用。将工业碳酸锂经过一次或 多次碳化和热解得到的精制的碳酸锂，与电子级氢氟酸反应生成氟化锂，再经过分离、干燥可得到高纯 或电池级的氟化锂，阐述了这一工艺过程。 【关键词】氟化锂工业碳酸锂氢氟酸碳化热解生产工艺 收稿日期：２０１２－１１－０９ 4
电池级碳酸锂的生产及其应用
文章编号:1008-7524(2007)05-0026-01 电池级碳酸锂的生产及其应用 Ξ 陈 奕,李永华,刘德敏 (江苏省海洋化工工程技术研究中心,江苏连云港 222004) 0 引言 碳酸锂是锂盐工业的基础原料,不仅可以直接使用,还可以作为原料制备各种附加值高的锂盐及其化合物。高技术应用领域如彩色萤光粉、药用及锂电池等电子材料对碳酸锂质量的要求很高,工业级碳酸锂(G B/T11075-2003)必须通过精制除去其中的无机盐类等杂质才能达到各种不同专用品的质量指标要求。 根据电池级微粉碳酸锂专用产品的质量要求,结合市场需求,江苏省海洋化工工程技术研究中心进行了工业级碳酸锂精制电池级碳酸锂的工业试验、试生产,取得了良好效果,产品用于生产钴酸锂等电池材料获得了成功 。1 碳酸锂的精制方法 工业级碳酸锂的生产方法有两种: 一是采用传统的锂矿石,如锂辉石、锂云母等生产,二是采用含锂卤水,如盐湖卤水、地下卤水等生产。产品中均含有一定量的水溶性杂质和水不溶性杂质,不能满足电池级微粉碳酸锂质量要求,需要精制处理。根据原料的性质及杂质的种类,可采用不同的精制方法除去杂质。 以工业级碳酸锂为原料生产高纯碳酸锂,有苛化法、电解法、氢化分解法等。苛化法是将工业碳酸锂用石灰苛化,经除杂处理后转化成氢氧化锂,再用二氧化碳碳化制取高纯碳酸锂;电解法是用盐酸处理工业碳酸锂,除去酸不溶物和钙镁等杂质后,通过电解制得高纯氢氧化锂溶液,之后,利用二氧化碳碳化法制取高纯碳酸锂;氢化分解法是将碳酸锂转化成溶解度较大的碳酸氢锂,而大部分杂质(如Ca 2+、Mg 2+等)不被氢化,以不溶 性碳酸盐的形式通过过滤除去,然后加热碳酸氢锂溶液制得高纯碳酸锂。 目前,我国工业级碳酸锂主要从智利和美国进口,且大多为卤水法产品。本中心根据市场供应的工业级碳酸锂产品的性质及含杂质的种类,经过实验室条件实验,确定了合适的工艺流程及工艺操作参数,并据此建成一套500t/a 电池级碳酸锂生产装置。该装置可以根据不同用户需要,生产多种规格、多种粒径的高纯碳酸锂产品。生产工艺流程见图1、图2。 图1 料浆膜盐法工艺流程 图2 浸取脱盐工艺流程 2 产品质量及其应用 电池级微粉碳酸锂系白色粉末,体积质量2.11,熔点618℃,沸点735℃,微溶于水,不溶于 醇,易溶于酸,主要用于电池行业制造钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等电极材料,也用于充电锂电池中作非水溶液电解质等,具有良好的电化学性能,应用领域还在不断扩大。 本中心生产的电池级微粉碳酸锂产品的质量指标见表1。 (下转第30页) Ξ收稿日期:2006-12-18