[發明專利]制備四氟硼酸鋰的方法

有效

• 申請號: 201310309457.6
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN104326482A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 米澤華
• 申請（專利權）人: 上海中鋰實業有限公司
• 主分類號: C01B35/12
• 分類號: C01B35/12
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術領域

本發明專利涉及一種制備四氟硼酸鋰的新工藝。

背景技術

四氟硼酸鋰主要用在鋰電池電解液和醫藥化工中。四氟硼酸鋰的制備有以下幾種方法，方法一是用氫氟酸、氫氧化鋰、硼酸中和、經濃縮、結晶、烘干后得到二水四氟硼酸鋰，再將兩水四氟硼酸鋰在真空條件下脫水得四氟硼酸鋰。方法二是用三氟化硼乙醚和氟化鋰在有機介質中進行絡合反應再經真空干燥等步驟等得到四氟硼酸鋰。方法一中采用氫氟酸、硼酸中和先生成氟硼酸，再與氫氧化鋰中和，生產周期長，對設備要求高，設備容易腐蝕。方法二反應周期短，但三氟化硼乙醚屬于易燃、易爆物質、生產安全系數小，其需要高真空度條件下才能生產，反應剩下廢液中含有乙醚、未反應的原料及溶解的四氟硼酸鋰，不易循環利用、環境污染大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種四氟硼酸鋰的制備方法，以克服現有技術存在的缺陷。

????本發明的方法，包括如下步驟：

（1）偏硼酸鋰粉末的制備：

將碳酸鋰、單水氫氧化鋰或無水氫氧化鋰和硼酸、氧化硼混合后，灼燒，反應溫度為1～250℃，時間1～24h，即可得偏硼酸鋰，粉碎獲得偏硼酸鋰粉末；

優選的反應溫度為150～250℃，時間為8～16h。

反應的物料比為（質量比）：

Li₂CO₃?:?H₃BO₃?=?1：1.68?～1：?1.75

Li₂CO₃?:?B₂O_3?=?1：0.94?～?1：?0.98

LiOH·H₂O?:?H₃BO₃?=?1：1.49?～1：?1.54

LiOH·H₂O:?B₂O_3?=?1：0.83?～?1：?0.86

（2）四氟硼酸鋰的制備：

將偏硼酸鋰粉末和氟化銨或氟化氫銨混合，灼燒，反應溫度10～200℃，時間1～24h，真空度壓力負壓-0.02～-0.098?MPa，反應結束后，即可得四氟硼酸鋰產品；

優選的反應溫度100～200℃，優選的反應時間為8～24h，真空度壓力負壓-0.080～-0.098MPa；

偏硼酸鋰粉末和氟化銨或氟化氫銨的質量比為：

偏硼酸鋰粉末∶氟化銨??=??1：3?～?1：3.11

偏硼酸鋰粉末∶氟化氫銨?=??1：2.32?～?1：2.4

本發明以固體鋰源、固體硼源為原料制備四氟硼酸鋰，該工藝具有原料易得、原料無毒、無腐蝕性、產品品質高、無副反應產生、環保高效等優點。

具體實施方式

下列實施例僅在說明本發明，而不限制本發明的范圍。

實施例1

實例中的碳酸鋰原料為電池級，含量為99.9%，雜質主要是如鈉、鉀、鈣、鎂、硫酸根，含量為1～10ppm，硼酸、氟化銨均為分析純，雜質主要是如鈉、鉀、鈣、鎂、硫酸根，含量為5～20ppm。

（1）、稱取650g分析純的硼酸于四氟燒杯中，再加入422g電池級純度為99.9%的碳酸鋰，充分混合；

（2）、將四氟燒杯轉移至200℃的馬弗爐中灼燒12h，得到白色泡沫狀固體；

（3）、將白色泡沫狀固體冷卻至室溫后，粉碎后得到白色粉末偏硼酸鋰，重量為495.2g，收率為99.04%，質量分析結果如下：

（4）、將（3）中的495.2g的偏硼酸鋰粉末放入2L的四氟燒杯中，加入1500g的分析純氟化銨，將兩個原料充分混合后轉移至真空烘箱中。

（5）、打開真空泵，控制真空烘箱的壓力-0.098?MPa，開始通入氬氣，氬氣的流速為0.5L/min，保持烘箱溫度200℃，反應時間12h；

（6）、待（5）中反應結束后將產物四氟硼酸鋰固體迅速轉移至手套箱中冷卻并稱重為925.3g，收率為99.12%.

實施例2

實例中的單水氫氧化鋰為為電池級，含量為56.5%，雜質主要是如鈉、鉀、鈣、鎂、硫酸根，含量為1～10ppm，氧化硼、氟化氫銨為分析純，雜質主要是鈉、鉀、鈣、鎂、硫酸根，含量為5～20ppm。

（1）、稱取1000g的電池級單水氫氧化鋰于四氟燒杯中，加入850g分析純氧化硼，將兩種原料充分攪拌混合均勻；