[發明專利]一種工業級碳酸鋰制備電池級無水氫氧化鋰的方法

有效

• 申請號: 202110295000.9
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112939034B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 胡簡;賈貴斌;張立龍;徐平;彭榮;金曉春;何冬梅;宋小鵬;劉雅婷
• 申請（專利權）人: 江西云威新材料有限公司
• 主分類號: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02
• 代理公司: 南昌旭瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 36150
• 代理人: 曹遠龍

本發明提供了一種工業級碳酸鋰制備電池級無水氫氧化鋰的方法，包括：步驟1，苛化反應，苛化反應后進行固液分離，得到氫氧化鋰初液；步驟2，除雜凈化；步驟3，一次蒸發濃縮；步驟4，一次冷卻結晶，得氫氧化鋰粗品；步驟5，重溶過濾；步驟6，二次蒸發濃縮；步驟7，重結晶；步驟8，一次干燥，使用盤式干燥機脫去氫氧化鋰精品中的游離水；步驟9，除磁；步驟10，二次脫水，使用盤式干燥機對除磁后的產品進行結晶水脫水；步驟11，粉碎，將脫水后的氫氧化鋰顆粒進行粉碎，得到電池級無水氫氧化鋰；步驟12，包裝。本發明能夠解決現有技術脫水一致性差、無法實現連續規模化生產、脫水后的無水產品易碳化吸潮和團聚結塊的問題。

技術領域

本發明涉及氫氧化鋰制備技術領域，特別是涉及一種工業級碳酸鋰制備電池級無水氫氧化鋰的方法。

背景技術

隨著全球氣候變化加劇，各國政府越來越重視新能源的使用和發展。我國作為汽車保有量大國，在2014年就提出了由汽車大國向汽車強國邁進的發展戰略。2020年出臺的《新能源汽車行業發展規劃(2021-2035)》明確提出發展純電動汽車的戰略不變，到2025年要實現新能源汽車新車銷售量占新車總銷售量20％的宏偉目標。新能源汽車的推廣離不開鋰離子電池技術的快速發展，三元層狀復合正極材料因其良好的電化學性能成為一種極具發展前景的材料。

電池級氫氧化鋰是上述三元正極材料所使用的主要鋰源。目前正極材料廠所使用的氫氧化鋰基本上都是含一個結晶水的氫氧化鋰水合物，其氫氧化鋰含量占比只有57.09％。正極材料廠在加工過程中需要花去7-8小時的時間進行脫水處理，此過程能耗增加，且脫水過程中容易發生碳化，不利于產品質量控制，也容易在部分生產環節形成瓶頸。因此使用電池級無水氫氧化鋰更利于正極材料生產過程中的質量控制，提高生產效率。然而目前電池級無水氫氧化鋰的生產還存在以下技術問題：脫水一致性差，且無法實現連續規模化生產，此外，脫水后的無水產品吸潮性強，容易導致產品碳化吸潮和團聚結塊。

發明內容

鑒于上述狀況，本發明提供一種工業級碳酸鋰制備電池級無水氫氧化鋰的方法，以解決現有技術脫水一致性差、無法實現連續規模化生產、脫水后的無水產品易碳化吸潮和團聚結塊的問題。

本發明的技術方案為：

一種工業級碳酸鋰制備電池級無水氫氧化鋰的方法，包括：

步驟1，苛化反應，按碳酸鋰：氫氧化鈣：水＝100:(105～115):(1900～2100)的比例進行苛化反應，所述碳酸鋰為工業級碳酸鋰，苛化反應后進行固液分離，得到氫氧化鋰初液；

步驟2，除雜凈化，向氫氧化鋰初液中加入沉淀劑，除去溶液中的金屬離子雜質；

步驟3，一次蒸發濃縮，使用MVR蒸發器對氫氧化鋰初液進行蒸發濃縮，濃縮比5:1；

步驟4，一次冷卻結晶，使用冷卻循環水進行降溫，得氫氧化鋰粗品；

步驟5，重溶過濾，加入純水對氫氧化鋰粗品進行重溶，溶解溫度為60℃，溶解后進行精密過濾；

步驟6，二次蒸發濃縮，重溶液和母液按照1:1混合后，使用MVR蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮比1.5:1；

步驟7，重結晶，使用冷卻循環水進行降溫，得氫氧化鋰母液和氫氧化鋰精品；

步驟8，一次干燥，使用盤式干燥機脫去氫氧化鋰精品中的游離水，水熱供熱，溫度80℃，進料頻率8HZ；

步驟9，除磁，采用電磁除鐵器，除去產品中的金屬磁性物；

步驟10，二次脫水，使用盤式干燥機對除磁后的產品進行結晶水脫水，蒸汽供熱，同時使用惰性氣體氛圍保護，加熱溫度200-250℃，進料頻率5HZ；

步驟11，粉碎，將步驟10脫水后的氫氧化鋰顆粒進行粉碎，得到電池級無水氫氧化鋰；