本發(fā)明描述了使用電滲析生產(chǎn)鋰化合物如氫氧化鋰,碳酸氫鋰或碳酸鋰的方法,該方法包括硫酸鋰溶液(li2so4)同氫氧化鈉溶液(naoh)、碳酸氫鈉(nahco3)或碳酸鈉(na2co3)之間的離子交換。本發(fā)明包括一種用于實(shí)施該方法的裝置。
背景技術(shù):
氫氧化鋰,碳酸氫鋰或碳酸鋰通過(guò)使硫酸鋰(li2so4)與以下物質(zhì)中的任一種反應(yīng)來(lái)制備:氫氧化鈉(naoh),碳酸氫鈉(nahco3)或碳酸鈉(na2co3)。反應(yīng)基于以下化學(xué)方程式:
li2so4+2naoh→2lioh+na2so4
li2so4+2nahco3→2lihco3+na2so4
li2so4+na2co3→li2co3+na2so4
目前存在兩種明顯的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)鋰鹽的合成:
第一生產(chǎn)選項(xiàng)是雙置換反應(yīng):將化合物溶液在反應(yīng)器中混合,在反應(yīng)器中它們反應(yīng)在一起,使用受控的加熱和冷卻以及中和原理,沉淀固體產(chǎn)物,例如na2co3。這種技術(shù)方案是中國(guó)專利cn1486931的主題。所述方法的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化水平,在結(jié)晶過(guò)程中在反應(yīng)器表面上形成固體沉積物,并且需要將產(chǎn)物精制到電池的適用性水平例如電池級(jí)碳酸鋰。
在文獻(xiàn)中稱為從初級(jí)源中電滲析濃縮鋰鹽的方法描述了用于上述第三個(gè)化學(xué)方程式的類似方法,其中將濃縮的硫酸鋰溶液在反應(yīng)器中混合于碳酸鈉溶液中。
在專利cn1486931中描述的技術(shù)方案中,主要缺點(diǎn)是產(chǎn)品的多步最終清洗。在反應(yīng)
li2so4+2naoh→2lioh+na2so4
結(jié)束后,需要將反應(yīng)混合物冷卻至-10℃至-5℃的溫度以使固體na2so4結(jié)晶。在硫酸鈉晶體過(guò)濾后得到粗lioh溶液。結(jié)晶后必須從母液中除去硫酸鹽,得到高純度的產(chǎn)品。母液與氫氧化鋇混合。該操作的目標(biāo)是進(jìn)行反應(yīng)
na2so4+ba(oh)2→2naoh+baso4(s)
進(jìn)行連續(xù)的過(guò)濾步驟,之后進(jìn)行濃縮步驟。蒸發(fā)純化的氫氧化鋰溶液,之后進(jìn)行結(jié)晶,以分離呈lioh.h2o形式的濕濾餅。最終生產(chǎn)步驟是產(chǎn)物干燥。對(duì)于在文獻(xiàn)中稱為從初級(jí)源中電滲析濃縮鋰鹽的方法中存在的過(guò)程,也需要類似的純化順序。
利用已知的膜技術(shù)生產(chǎn)-使用陽(yáng)離子交換,陰離子交換或甚至雙極膜,發(fā)生從源鹽中鋰離子的分離通過(guò)陽(yáng)離子交換膜。預(yù)計(jì)的鋰源鹽是硫酸鋰,氯化鋰或硝酸鋰。這些概念的目標(biāo)是純氫氧化鋰或碳酸鋰生產(chǎn)。這些技術(shù)方案是中國(guó)專利cn103882468,cn106946275
聲明:
“通過(guò)電滲析法制備鋰化合物的方法和實(shí)施該方法的裝置與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)