1)電解法 隔膜法電解硫酸鋰或許碳酸氫鋰,通常是將工業級Li2CO3用硫酸或許CO2氣體轉化為硫酸鋰、碳酸氫鋰。經過離子交換處理,除掉溶液中大部分的鈣、鎂等雜質陽離子,得到的高純度溶液作為陽極液,以LiOH溶液作為陰極液,兩者間用離子選擇滲透膜隔開。電解原理示意圖如圖1。電解過程中陰極室一側得到高純度的LiOH。LiOH溶液中通入高純CO2后得到Li2CO3沉淀,再經除雜、烘干即可制得電池級Li2CO3產品。 2)氫化法 A:氫化沉淀法 工業級Li2CO3與去離子水混組成水溶液漿料,向其間通入高純的CO2氣體生成LiHCO3水溶液,過濾后的濾液經過陽離子交換樹脂除掉鈣、鎂等雜質離子,除雜后的LiHCO3與高純的LiOH反響得到Li2CO3沉淀,過濾后用熱去離子水沖刷,經烘干后即為高純的Li2CO3產品。工藝流程如圖所示,所涉及化學反響式如下: 氫化沉淀法制備高純碳酸鋰,即使不運用除雜工藝,制得的產品純度也較高,但第二步反響進行的程度難于操控,過程雜亂,并且高純LiOH的價格較高,添加成本。 B:氫化分化法 氫化反響是該辦法的關鍵步驟之一。經過對工業級碳酸鋰的提純進行研究,發現氫化時刻和氫化溫度對碳酸鋰的純度和產率影響較大,對鈣、鎂雜質的含量無較大影響,時刻40min、溫度為25℃作用較好,一起攪拌速率的添加能夠增大碳酸鋰的溶解度。LiHCO3的分化是該辦法的另一個關鍵因素。加熱溫度一般設置在80~90℃,當溫度超越90℃時,蒸騰反響會變得異常劇烈,一起放出大量的CO2氣體,容易造成“冒槽”事端,并且實驗過程操控不當極易產生黏壁現象。 3)沉淀法 A:均相沉淀法 工業級碳酸鋰與石灰乳反響制得LiOH溶液,向溶液中參加高純度的CO(NH2)2,然后一次沉淀出大粒的Li2CO3晶體。所涉及化學反響如下: 均相沉淀法運用CO(NH2)2作為均相沉淀劑,能夠避免結晶分出過快的局部反響,且不易產生二次集合,生成的Li2CO3顆粒大,顆粒內部不含溶液系統的雜質離子。此反響是在氨系統中進行,易引進新的雜質,且Li2CO3的殘留問題嚴峻,回收率較低。 B:LiOH沉淀法 將工業級碳酸鋰與氫氧化鈣反響制得的LiOH,與高純度NH4HCO3反響可得到高純度Li2CO3,該辦法引進雜質離子較少,產品中殘留的氨可經過烘干除掉。將CO2通入LiOH溶液,沉淀制備高純的Li2CO3產品。此辦法Li2CO3產品的純度主要取決于LiOH的純度,操作過程幾乎不引進雜質離子。這種辦法也是比較直接廣泛的制備高純碳酸鋰的辦法。 |