[發明專利]制備單水氫氧化鋰的系統

在審

• 申請號: 201710582949.0
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107285345A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 唐建文;杜國山;羨鵬飛;周文龍;汪德華;徐月和
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 宋合成

技術領域

本發明涉及電池材料領域，具體而言，本發明涉及制備單水氫氧化鋰的系統。

背景技術

氫氧化鋰主要應用在化工原料、電池行業、化學藥品、航天、原子能等方面。隨著新能源汽車產業快速擴張，帶動電池產業和電池材料產業的迅猛發展。特斯拉體系、新型負極材料鈦酸鋰以及高鎳三元材料對氫氧化鋰的旺盛需求，使得電池材料市場對氫氧化鋰需求呈爆發式增長。早期鋰電池材料對氫氧化鋰的要求主要表現在物理外觀均勻、化學雜質低、批次穩定性好。但隨著鋰電行業的發展，對氫氧化鋰產品上述性能方面要求更加嚴格，對高純氫氧化鋰的需求更加旺盛。

氫氧化鋰主要通過鋰輝石提純制備，鋰輝石精礦硫酸浸出得到硫酸鋰溶液，再通過冷凍析鈉-深度除雜-重結晶工序獲得氫氧化鋰產品。該法主要存在以下問題：

(1)產品純度較低，產品雜質成分波動情況大，質量不易控制。往往需要多次結晶純化才能得到合格的電池級單水氫氧化鋰產品，要想獲得高純單水氫氧化鋰產品難度更大；

(2)冷凍析鈉和多次蒸發結晶過程均會造成鋰的大量損失，鋰收率低。

因此，制備高純單水氫氧化鋰的手段還有待改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出制備單水氫氧化鋰的系統。該系統可以采用工業級或次工業級碳酸鋰粗品有效地制備得到高純單水氫氧化鋰產品，且工業流程穩定，產品質量穩定可控、收率高。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種制備單水氫氧化鋰的系統。根據本發明的實施例，該系統包括：碳化除雜裝置，所述碳化除雜裝置具有碳酸鋰粗品入口、水入口、二氧化碳入口、EDTA入口和精制碳酸鋰出口；苛化裝置，所述苛化裝置具有精制碳酸鋰入口、石灰乳入口和氫氧化鋰完成液出口，所述精制碳酸鋰入口與所述精制碳酸鋰出口相連；離子交換裝置，所述離子交換裝置具有氫氧化鋰完成液入口和精制氫氧化鋰凈化液出口，所述氫氧化鋰完成液入口與所述氫氧化鋰完成液出口相連；蒸發結晶裝置，所述蒸發結晶裝置具有精制氫氧化鋰凈化液入口和單水氫氧化鋰濕粗品出口，所述精制氫氧化鋰凈化液入口與所述精制氫氧化鋰凈化液出口相連；后處理裝置，所述后處理裝置具有單水氫氧化鋰濕粗品入口和單水氫氧化鋰出口，所述單水氫氧化鋰濕粗品入口與所述氫氧化鋰濕粗品出口相連。

由此，根據本發明實施例的制備單水氫氧化鋰的系統可以采用工業級或次工業級碳酸鋰粗品有效地制備得到高純單水氫氧化鋰產品，且工業流程穩定，產品質量穩定可控、收率高。

另外，根據本發明上述實施例的制備單水氫氧化鋰的系統還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，所述碳化除雜裝置進一步包括：混料單元，所述混料單元具有碳酸鋰粗品入口、水入口和漿料出口；沉淀單元，所述沉淀單元具有漿料入口、二氧化碳入口、EDTA入口和混合液出口，所述漿料入口與所述漿料出口相連；過濾單元，所述過濾單元具有混合液入口、濾渣出口和濾液出口，所述混合液入口與所述混合液出口相連；熱解單元，所述熱解單元具有濾液入口、二氧化碳出口和精制氫氧化鋰，所述濾液入口與所述濾液出口相連。

在本發明的一些實施例中，所述碳化除雜裝置為密閉機械攪拌反應釜。

在本發明的一些實施例中，所述苛化裝置為帶加熱控溫的機械攪拌反應釜。

在本發明的一些實施例中，所述離子交換裝置為柱式離子交換罐。

在本發明的一些實施例中，所述離子交換裝置中使用的離子交換樹脂包括D401、D732或IRC747。

在本發明的一些實施例中，所述蒸發結晶裝置為真空式結晶器或機械攪拌冷卻式結晶器。

在本發明的一些實施例中，所述后處理裝置為離心洗滌器和真空干燥箱。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明一個實施例的制備單水氫氧化鋰的系統結構示意圖；

圖2是根據本發明再一個實施例的制備單水氫氧化鋰的系統結構示意圖。

具體實施方式