[發明專利]氫氧化鋰和碳酸鋰的制備方法及其裝置

有效

• 申請號: 201680025927.8
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN107787302B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 樸誠國;樸光錫;李相吉;鄭宇喆;金畿永;李賢雨
• 申請（專利權）人: 浦項產業科學研究院
• 主分類號: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02;C01D15/08;C01D15/00;B01D61/48;B01D61/44;B01J19/08
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 樸圣潔;康泉

本發明涉及一種氫氧化鋰和碳酸鋰的制備方法及其裝置，該氫氧化鋰的制備方法包含以下步驟：將磷酸鋰溶解于酸中；準備一價離子選擇性電滲析裝置，其按順序配置有：陰極室，其具有陰極分離膜；一價陰離子選擇性滲析膜，其使一價陰離子選擇性透過；一價陽離子選擇性滲析膜，其使一價陽離子選擇性透過；以及陽極室，其具有陽極分離膜，將溶解于酸中的磷酸鋰分別加入到陽極室的陽極分離膜和一價陽離子選擇性滲析膜之間、及陰極室的陰極分離膜和一價陰離子選擇性滲析膜之間，將水加入到一價陽離子選擇性滲析膜和一價陰離子選擇性滲析膜之間；向一價離子選擇性電滲析裝置施加電流，以獲得氯化鋰水溶液，同時獲得所形成的副產物磷酸水溶液；以及將獲得的氯化鋰水溶液轉換成氫氧化鋰水溶液。

技術領域

本發明涉及一種氫氧化鋰和碳酸鋰的制備方法及其裝置。

背景技術

從商業的角度來講，為了更經濟地制備具有一定濃度以上純度的氫氧化鋰和碳酸鋰，需要去除存在于含鋰溶液中的雜質，但鋰的濃度需要濃縮成適合于碳酸化的程度。

然而，總費用中占大部分的是如上所述的去雜質費用和鋰的濃縮費用，為了解決這一問題正在進行一些研究。

將離子成分雜質去除至特定濃度以下的方法有通常所知的化學沉積法。但是，為此不僅需要支出過多的化學品費用，而且加入的化學品會成為另一種雜質，需要再進行提純。

另外，作為用于濃縮鋰的方法曾經提出過利用太陽熱使自然狀態鹽水蒸發去除雜質以濃縮出鋰的技術。但是，如果依靠自然蒸發，則需要一年以上的長時間，為了解決這種時間上的問題，需要大規模的蒸發設備(例如，蒸發用人造池塘等)，此時會進一步發生高昂的設備投資費用、運營費用、維護費用等。

因此，為了更經濟地制備具有一定濃度以上純度的氫氧化鋰和碳酸鋰，需要可替代化學沉積法和自然蒸發法的技術，但是還沒有提出有效的替代方案。

發明內容

本發明人們提出一種有效的替代方案，該方案采用化學沉積法和自然蒸發法之外的方法，可以經濟地制備所述氫氧化鋰和碳酸鋰。

具體研發出一系列方法，用一價離子選擇性電滲析裝置使磷酸鋰滲析，以分離成氯化鋰水溶液和磷酸水溶液，再用雙極電滲析裝置使所述分離的氯化鋰滲析，以分離成氫氧化鋰水溶液和鹽酸水溶液，可由所述分離的氫氧化鋰水溶液最終獲得粉末狀的氫氧化鋰和碳酸鋰。

作為本發明的一個具體實施方案分別提出氫氧化鋰的制備方法和碳酸鋰的制備方法。

本發明的一個具體實施方案提供一種氫氧化鋰的制備方法，該方法包含以下步驟：

將磷酸鋰溶解于酸(acid)中；

準備一價離子選擇性電滲析裝置，其按順序配置有：陰極室，其具有陰極分離膜；一價陰離子選擇性滲析膜，其使一價陰離子選擇性透過；一價陽離子選擇性滲析膜，其使一價陽離子選擇性透過；以及陽極室，其具有陽極分離膜，將所述溶解于酸中的磷酸鋰分別加入到所述陽極室的陽極分離膜和所述一價陽離子選擇性滲析膜之間、及所述陰極室的陰極分離膜和所述一價陰離子選擇性滲析膜之間，將水加入到所述一價陽離子選擇性滲析膜和所述一價陰離子選擇性滲析膜之間；

向所述一價離子選擇性電滲析裝置施加電流，以獲得氯化鋰水溶液，同時獲得所形成的副產物磷酸水溶液；以及

將所獲得的氯化鋰水溶液轉換成氫氧化鋰水溶液。

下面說明所述各步驟。