[發明專利]一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法

在審

• 申請號: 202110235342.1
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113073340A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 朱建楠;朱昊天;吳國慶
• 申請（專利權）人: 安徽南都華鉑新材料科技有限公司;界首市南都華宇電源有限公司
• 主分類號: C25B1/16
• 分類號: C25B1/16;C25B13/04
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 張加寬

1.一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，將濃度為30-50wt％的硫酸鋰溶液加入到雙極膜電解槽的陽極室中，將濃度為3-5wt％的氫氧化鋰溶液加入到雙極膜電解槽的陰極室中；

S2，向雙極膜電解槽的陽極室中加入稀硫酸與有機試劑的混合物，調控陽極室中溶液pH值至2.0-3.0；

S3，然后給雙極膜電解槽通直流電，然后開始進行電解；

S4，氫氧化鋰溶液從陰極室的出液口流出，同時從雙極膜電解槽的陰極室的進液口補充純水；而雙極膜電解槽的陽極室的出液口流出含硫酸鋰溶液，并從陽極室的進液口補充混合物，讓陽極室中的溶液體積也基本維持不變；

S5，將從陰極室流出的氫氧化鋰溶液經冷凍析鈉處理，并進行后處理，得到電池級氫氧化鋰產品。

2.根據權利要求1所述的一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，雙極膜電解槽電解時的槽電壓為4-6V，電流密度為1.0-2.0kA/m²。

3.根據權利要求1所述的一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，所述的有機試劑為乙酰丙酮。

4.根據權利要求1所述的一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，雙極膜電解槽內使用的雙極膜的制備方法包括以下步驟：首先，稱取硅藻酸鈉配制成8-10wt％的硅藻酸鈉溶液，稱取聚乙烯醇配制成5-8wt％的聚乙烯醇水溶液，按體積份數將0.5-0.8份硅酸鈉水溶液與0.5-0.8份聚乙烯醇水溶液混合均勻，后加入0.05-0.09份的乙酰丙酮，攪拌混合，加熱至40-50℃密閉保溫20-50min，進行減壓脫泡，流延風干成膜，然后用8-10％的氯化鐵浸泡交聯1-3h，用蒸餾水沖洗干凈，自然風干，得到陽離子膜；

然后，稱取殼聚糖，使用1-5wt％的乙酸水溶液溶解，配制1.0-1.3L的3-5wt％的殼聚糖溶液，然后向殼聚糖溶液內加入40-60mL改性劑，攪拌混合均勻，然后在攪拌過程中加入60-80mL的體積分數為3-4％的戊二醛溶液，混合均勻后，經減壓脫泡，流延于陽離子膜上，風干后得到雙極膜。

5.根據權利要求4所述的一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，所述的改性劑的制備方法為：將鐵源、鋅源、堿和水按質量比3:0.2-0.5:0.8:60混合均勻，然后置于高壓反應釜內120-180℃反應12-24小時，然后冷卻至室溫，過濾干燥，得到鋅改性氧化鐵，然后按重量份將0.3-0.8份鋅改性氧化鐵與1-5份表面活性劑超聲分散于2L水中，然后靜置，取上層懸浮液，即為改性劑。

6.根據權利要求5所述的一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，所述的鐵源、鋅源、堿為氯化鐵、氯化鋅、尿素。

7.根據權利要求5所述的一種利用雙極膜制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。