[發明專利]一種氫氧化鋰制備系統及工藝

在審

• 申請號: 201910765509.8
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110467204A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 蔣英;李軍
• 申請（專利權）人: 浙江華美新能源科技有限公司
• 主分類號: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02
• 代理公司: 33325 湖州長興西木子知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 李開騰<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供了一種氫氧化鋰制備系統及工藝，其系統通過利用蒸餾水與二氧化碳氣體混合進行噴淋形成水幕，使進入到第一反應室內的碳酸鋰粉末與二氧化碳氣體的混合物先與水幕接觸發生苛化反應，生成碳酸氫鋰溶液，之后再與第一反應室內的EDTA發生絡合反應，去除溶液中的鎂離子與鈣離子，提高碳酸氫鋰的濃度，其工藝通過在步驟二中形成蒸餾水的水幕與進入到第一反應室內的碳酸鋰粉末率先發生反應，形成碳酸氫鋰溶液，之后利用含EDTA的蒸餾水與碳酸氫鋰溶液反應，去除溶液中的鎂離子與鈣離子等，提高碳酸氫鋰的濃度。

技術領域

本發明涉及氫氧化鋰制備技術領域，具體為一種氫氧化鋰制備系統及工藝。

背景技術

隨著鋰離子電池在新能源汽車上的應用，高鎳、高能量密度正極材料成為發展趨勢。目前，高鎳正極材料一般都是采用氫氧化鋰作為原料，相比于碳酸鋰，氫氧化鋰因其在晶體結構、溶解性等方面的優勢，或更能滿足未來鋰電材料“以安全性為前提、不斷提升能量密度”的大趨勢。

現在，制備電池級的氫氧化鋰產品一般都是采用如下工藝流程和裝置：

1原料除雜，采用原料除雜裝置以粗碳酸鋰、工業級碳酸鋰、氯化鋰、硫酸鋰等作為原料，對其進行除雜提純；

2苛化，將提純后的原料加入苛化裝置中，與氫氧化鈣溶液或氫氧化鈉溶液進行苛化反應得到氫氧化鋰溶液；

3濃縮結晶，采用濃縮結晶裝置對氫氧化鋰溶液進行濃縮結晶得到氫氧化鋰晶體和氫氧化鋰母液；

4晶體干燥，采用晶體干燥裝置對氫氧化鋰晶體進行動態干燥；

5破碎，采用破碎裝置對干燥后的氫氧化鋰進行破碎；

6篩分包裝，采用篩分包裝裝置對破碎后的氫氧化鋰進行篩分和包裝，制成成品。

而本申請則針對的是在獲得純度較高的碳酸鋰粉末后，如何在苛化反應中進一步的提高反應生成的氫氧化鋰的純度。

專利號為CN106430256B的專利文獻公開了的一種低成本制備氫氧化鋰的系統，其引入氫氧化鋰母液作為吸收劑來對過濾后空氣中的二氧化碳進行吸收以獲得無二氧化碳氣體；氣體干燥裝置，對無二氧化碳氣體進行干燥，得到保護氣體；以及供給裝置，對氫氧化鋰制備提供保護氣體。

但是，其并未公開如何在除雜反應過程中盡量的去除雜質，提高反應生成的氫氧化鋰溶液的純度。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了一種氫氧化鋰制備系統，其通過利用蒸餾水與二氧化碳氣體混合進行噴淋形成水幕，使進入到第一反應室內的碳酸鋰粉末與二氧化碳氣體的混合物先與水幕接觸發生苛化反應，生成碳酸氫鋰溶液，之后再與第一反應室內的EDTA發生絡合反應，去除溶液中的鎂離子與鈣離子，提高碳酸氫鋰的濃度，解決碳酸鋰粉末直接與含有EDTA的蒸餾水進行反應，形成的固體雜質包覆在未反應的碳酸鋰粉末外，導致反應碳酸鋰粉末無法進行反應生成碳酸氫鋰的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種氫氧化鋰制備系統，包括反應設備，圍繞該反應設備，其周邊分布設置有與其連通的供氣設備、供液設備、混料設備及苛化反應設備，該苛化反應設備與結晶設備連通，所述反應設備包括：

反應箱，所述反應箱包括通過豎直設置的隔板分隔形成的第一反應室及第二反應室，該第一反應室與第二反應室的頂部連通，所述供液設備向所述第一反應室內輸入蒸餾水與EDTA的混合溶液，且其向所述第二反應室內輸入蒸餾水；

噴淋機構，所述噴淋機構設置于所述反應箱上，其抽取所述第二反應室內的液體輸入到位于所述第一反應室的頂部的噴淋管內噴出形成簾幕；以及