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制备电池级碳酸锂的方法
发布时间:2020/9/9 14:13:51 阅读:316

  1)电解法
  隔膜法电解硫酸锂或许碳酸氢锂,通常是将工业级Li2CO3用硫酸或许CO2气体转化为硫酸锂、碳酸氢锂。经过离子交换处理,除掉溶液中大部分的钙、镁等杂质阳离子,得到的高纯度溶液作为阳极液,以LiOH溶液作为阴极液,两者间用离子选择渗透膜隔开。电解原理示意图如图1。电解过程中阴极室一侧得到高纯度的LiOH。LiOH溶液中通入高纯CO2后得到Li2CO3沉淀,再经除杂、烘干即可制得电池级Li2CO3产品。
  2)氢化法
  A:氢化沉淀法
  工业级Li2CO3与去离子水混组成水溶液浆料,向其间通入高纯的CO2气体生成LiHCO3水溶液,过滤后的滤液经过阳离子交换树脂除掉钙、镁等杂质离子,除杂后的LiHCO3与高纯的LiOH反响得到Li2CO3沉淀,过滤后用热去离子水冲刷,经烘干后即为高纯的Li2CO3产品。工艺流程如图所示,所涉及化学反响式如下:
  氢化沉淀法制备高纯碳酸锂,即使不运用除杂工艺,制得的产品纯度也较高,但第二步反响进行的程度难于操控,过程杂乱,并且高纯LiOH的价格较高,添加成本。
  B:氢化分化法
  氢化反响是该办法的关键步骤之一。经过对工业级碳酸锂的提纯进行研究,发现氢化时刻和氢化温度对碳酸锂的纯度和产率影响较大,对钙、镁杂质的含量无较大影响,时刻40min、温度为25℃作用较好,一起搅拌速率的添加能够增大碳酸锂的溶解度。LiHCO3的分化是该办法的另一个关键因素。加热温度一般设置在80~90℃,当温度超越90℃时,蒸腾反响会变得异常剧烈,一起放出大量的CO2气体,容易造成“冒槽”事端,并且实验过程操控不当极易产生黏壁现象。
  3)沉淀法
  A:均相沉淀法
  工业级碳酸锂与石灰乳反响制得LiOH溶液,向溶液中参加高纯度的CO(NH2)2,然后一次沉淀出大粒的Li2CO3晶体。所涉及化学反响如下:
  均相沉淀法运用CO(NH2)2作为均相沉淀剂,能够避免结晶分出过快的局部反响,且不易产生二次集合,生成的Li2CO3颗粒大,颗粒内部不含溶液系统的杂质离子。此反响是在氨系统中进行,易引进新的杂质,且Li2CO3的残留问题严峻,回收率较低。
  B:LiOH沉淀法
  将工业级碳酸锂与氢氧化钙反响制得的LiOH,与高纯度NH4HCO3反响可得到高纯度Li2CO3,该办法引进杂质离子较少,产品中残留的氨可经过烘干除掉。将CO2通入LiOH溶液,沉淀制备高纯的Li2CO3产品。此办法Li2CO3产品的纯度主要取决于LiOH的纯度,操作过程几乎不引进杂质离子。这种办法也是比较直接广泛的制备高纯碳酸锂的办法。

 
 

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