高纯碳酸锂的制取方法探讨
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河南化工HENANCHEMCCALCNDUSTRY2020年第37卷•32•硫酸法提纯盐湖锂矿制备碳酸锂的研究刘正锋,李亚卓*(宁夏盈氟金和有限责任公司,宁夏石嘴山75322)摘要:综述了利用硫酸法制备碳酸锂的方法。
将盐湖锂矿或锂云母矿石经过研磨后,在常温下加入硫酸进行酸焙浸取2〜3h,浸取完成后过滤,得到粗的硫酸锂溶液。
粗硫酸锂溶液经过净化除杂后,缓慢添加碳酸钠进行沉锂。
完成后过滤洗涤,得到工业级碳酸锂,滤液用于浓缩制备硫酸钠晶体。
利用此方法制备的工业级碳酸锂满足市场出售要求。
关键词:硫酸法;碳酸锂;硫酸钠中图分类号:TQ181.11文献标识码:A文章编号:1003-3467(2020)12-0032-03Prenarotion of Lithrnm Carponato Oom Sait Lake LOhoim MmePuriOen by Sulfurih AciO MethodLIU Zhengfeng,LI YazOuo*(Ningxia Yingfu Jinhe Co.Ltd,82X0130)0793602,Chino)Abstroci:A mVhoO of pupdUno lithium cardonate ba sulfudc acid methoO is summadzed.AUer gUnding the sait laUe lithium ore or lithium mica ore(acid/aching with suUuUc acid at oormat temperature for 2〜3h,filter after/aching to oOtaia the cude lithium sulfate solution.After puUUcation and impuUties removal,the cude lithium spUale solution is s/w3p aUded with soSium cardonate to precipitate lithium.Fil-traUon washing after completion inOustcat gyUe lithium carponale is oStained,and the filtrate is used to coocentrale and pupoe soSium sul/le crystals.The inOustcat uraUe lithium carponale pypdun ba this methoO satishes the mardeting requirements.Key W o P s:suUuUc acid methoO;lithium cardonate;soSium sulfate随着碳酸锂生产技术的不断革新,人们对锂矿资源的需求量日益增加,西藏盐湖资源禀赋优秀、储量丰富,具有巨大的潜在经济价值,而人们大多将视野伸展至盐湖、卤水锂资源中,忽略了对锂云母、锂辉石的提纯研究。
电池级高纯碳酸锂的生产方法高纯碳酸锂是一种重要的锂离子电池正极材料,广泛应用于电动车、储能设备等领域。
下面将介绍电池级高纯碳酸锂的生产方法。
首先,电池级高纯碳酸锂的生产需要从矿石中提取锂资源。
目前常见的锂矿主要有硼石、锂辉石、豪赫石等。
提取锂矿的方法有湿法和干法两种。
对于湿法提取锂矿的方法,一般采用蒸压浸出法。
首先将锂矿石经过破碎、磨矿等工艺处理,使其粒度适宜。
然后将浸入硫酸或盐酸等溶液中,进行蒸发蒸馏,使锂溶于溶液中。
最后通过萃取、过滤、结晶等过程,得到锂的纯度较高的碳酸锂。
对于干法提取锂矿的方法,一般采用氯化法。
首先将锂矿石破碎成合适的粒度,然后在氯气氛围中,将锂矿石与氯气反应生成氯化锂。
随后,进行重结晶等处理,得到纯度较高的碳酸锂。
在锂矿提取锂的过程中,需要严格控制反应条件和杂质的含量,以提高碳酸锂的纯度,并确保最终产物符合电池级要求。
此外,还需要进行包装、贮存等环节,以确保产品的质量。
除了从锂矿提取锂,还可以采用回收利用的方式生产电池级高纯碳酸锂。
电池使用后的废旧电池可以通过回收和处理,将其中的锂资源提取出来进行再利用。
这种方法有助于节约资源,减少对自然环境的破坏。
总结起来,电池级高纯碳酸锂的生产方法涉及到锂矿的提取和回收利用两个方面。
无论是湿法还是干法,都需要严格控制反应条件和杂质的含量,以确保产品的质量。
在未来,随着电动车等领域的快速发展,电池级高纯碳酸锂的需求将会进一步增加,为此,相关技术应继续不断改进和创新,以提高生产效率和产品质量。
高纯超细碳酸锂制备的研究高纯超细碳酸锂是一种重要的锂离子电池正极材料,其制备研究对于提高电池性能具有重要意义。
本文将从高纯超细碳酸锂的制备方法、制备工艺及其在锂离子电池中的应用等方面进行探讨。
高纯超细碳酸锂的制备方法有多种,常见的包括溶剂热法、水热法、共沉淀法等。
其中,溶剂热法是一种较为常用的制备方法。
该方法通过在有机溶剂中溶解锂盐和碳酸盐,然后加热反应得到高纯超细碳酸锂。
这种方法制备的碳酸锂颗粒尺寸均匀,纯度高,能够满足锂离子电池对材料的要求。
制备高纯超细碳酸锂的工艺过程也是关键。
在溶剂热法中,首先需要选择合适的有机溶剂,常用的有二甘醇、乙二醇等。
然后将锂盐和碳酸盐按一定比例溶解在有机溶剂中,搅拌均匀后进行加热反应。
反应温度、时间以及搅拌速度等参数都会对产物的性质产生一定影响,因此需要进行合理的控制。
此外,还可以通过添加表面活性剂等方法来调控产物的形貌和尺寸。
高纯超细碳酸锂在锂离子电池中具有重要的应用价值。
首先,其作为正极材料能够提供更高的比容量和循环稳定性,从而提高电池的能量密度和使用寿命。
其次,高纯超细碳酸锂具有较好的电化学性能,能够实现高速充放电,并且具有较低的电极极化,提高了电池的功率性能。
此外,高纯超细碳酸锂还具有较好的热稳定性和安全性,能够有效降低电池的热失控和安全风险。
为了进一步提高高纯超细碳酸锂的性能,还可以通过控制其形貌和粒径等方法进行改性。
例如,可以通过控制反应条件和添加表面活性剂等手段,制备出形貌均一、尺寸可控的高纯超细碳酸锂颗粒。
此外,还可以进行复合改性,将高纯超细碳酸锂与导电剂、聚合物等进行复合,以提高其电池的整体性能。
高纯超细碳酸锂的制备研究对于提高锂离子电池性能具有重要意义。
通过选择合适的制备方法和工艺过程,可以得到纯度高、颗粒尺寸均匀的高纯超细碳酸锂。
其在锂离子电池中的应用能够提高电池的能量密度、循环稳定性和安全性。
未来,还可以通过进一步改性和复合等手段,进一步提高高纯超细碳酸锂的性能,以满足不断发展的电池应用需求。
DOI:10.16206/ ki.65-1136/tg.2000.02.006 2000年 新 疆 有 色 金 属 第2期 高纯碳酸锂的制取方法探讨米泽华(新疆有色金属研究所 乌鲁木齐830000)摘 要 高纯碳酸锂正不断地被开拓出新的用途,而其制取方法也在不断更新和进步,通过对各种制取方法的分析对比,对不同级别的产品可选用不同的方法。
关键词 高纯 碳化 氢化 沉淀一、前 言碳酸锂的用途十分广阔。
高纯碳酸锂在此是指试剂级以上的产品,它主要用于以下方面:(1)电子技术。
以前较多用作制取单晶体的原料,彩色荧光粉的原料,近年来在电池行业中有较大的应用前景。
(2)高纯试剂。
(3)有机合成。
(4)由于它对某些精神病疗效显著,可用作药物,还用于添加在维生素、抗生素中。
(5)特殊玻璃的添加剂。
(6)食品保存和人造矿泉水添加剂。
现在国内外高纯碳酸锂市场竞争激烈,用户对产品的质量要求越来越高,碳酸锂产品的制取工艺也在不断进步和完善。
二、碳酸锂的性质及制备原理碳酸锂(Li2CO3)为无色粉末或单斜晶系结晶,比重2.11(17.5℃),熔点618℃,沸点1200℃,分子量73.89,不溶于酒精、丙酮、甲基酮及乙酸乙酯等有机物,在水中溶解度为:℃0102025305060801001.541.431.331.291.171.081.010.850.72 制取原理:2Li++CO3=—→Li2CO3↑三、高纯碳酸锂的制备方法及探讨由于使用方式和行业的不同,对Li2CO3产品的要求也有较大差异。
锂在许多方面的性质与钙相近,因此用户一般对产品中的钙含量都有明确的要求,这样就基本确定了产品的质量。
目前国内对Li2CO3产品主含量的最高要求大致为99.999%,对化学杂质的要求不一,对物理性能也有不同要求,因此,不掌握新型的制取工艺或多种净化手段,难以制得满足市场需求的产品。
制备较纯Li2CO3的方法是多种多样的,择要介绍几种如下:1.Zintl,H arder,Dauth法将粗Li2CO3溶于醋酸中,用草酸铵将钙沉淀,用氢氧化钡溶液沉淀镁再用硫酸除去钡,蒸干后稍灼烧除去铵盐,然后溶于盐酸中,用精制碳酸铵就可沉淀出较纯的Li2CO3。
碳酸锂的提纯方法与原理碳酸锂是一种重要的无机化合物,广泛应用于锂电池、陶瓷、玻璃等产业。
为了满足不同领域对碳酸锂纯度的要求,需要对碳酸锂进行提纯。
下面将介绍碳酸锂的提纯方法与原理。
碳酸锂的提纯方法主要包括溶液法提纯和晶体法提纯。
溶液法提纯是最常用的碳酸锂提纯方法之一。
其原理是利用碳酸锂溶解度的差异,在一定条件下通过溶液之间的混合、反应和析出来提高碳酸锂的纯度。
溶液法提纯的步骤如下:1. 预处理:首先,将碳酸锂溶解在适当的溶剂中,可以选择水、酒精、石油醚等溶剂。
然后通过过滤等方法去除悬浮物和杂质。
2. 结晶分离:将碳酸锂溶液放置在恒温搅拌条件下,逐渐加入醋酸锂、硫酸锂等反应剂,使其中的杂质与反应剂发生反应生成不溶性的沉淀。
然后通过过滤、洗涤等操作将沉淀分离出来。
3. 再结晶:用纯溶剂将分离得到的碳酸锂沉淀溶解,加入副反应物质,使得残存的杂质形成新的沉淀,再次通过过滤和洗涤将沉淀分离出来。
通过反复结晶分离和再结晶的操作,可以逐渐提高碳酸锂的纯度。
溶液法提纯的优点是操作简单、设备要求低,但是一次只能处理少量溶液,工艺周期较长。
晶体法提纯是另一种常用的碳酸锂提纯方法。
其原理是通过晶体生长原理,利用溶液中的杂质与纯碳酸锂晶体的偏析效应来提高碳酸锂的纯度。
晶体法提纯的步骤如下:1. 制备种晶体:首先,将碳酸锂溶解在溶剂中,然后通过控制温度、溶液浓度等条件,将纯碳酸锂晶体加入溶液中,促使纯碳酸锂种晶体在溶液中逐渐生长。
2. 溶液净化:通过溶液中杂质与种晶体的选择性吸附或反应作用,使溶液中的杂质被固定在种晶体表面,从而达到净化的目的。
3. 纯化晶体:经过净化的溶液,通过控制温度、浓度、溶剂等条件,使纯化晶体逐渐生长。
通过多次进行种晶体、溶液净化和纯化晶体等操作,可以逐渐提高碳酸锂的纯度。
晶体法提纯的优点是操作简单、速度快、纯度高,适用于提纯大量溶液。
总结来说,碳酸锂的提纯方法主要包括溶液法提纯和晶体法提纯。
溶液法提纯通过溶液之间的混合、反应和析出来提高碳酸锂纯度;晶体法提纯则通过种晶体、溶液净化和纯化晶体等操作来提高碳酸锂的纯度。
高纯碳酸锂绿色制备方法的研究摘要本文简要介绍了高纯碳酸锂工业应用以及目前的研究状况,分别通过苟化法、盐酸法、结晶法制备高纯度碳酸锂,然后分别对制备高纯度碳酸锂进行纯度分析,验证所利用的方法制备的碳酸锂是否符合要求(99.9%以上),以及对三种制备高纯度碳酸锂的工艺进行环保分析。
最后通过研究分析得出:通过苟化法制备的碳酸锂不能达到高纯(99.9%以上)的要求,而盐酸法和结晶法符合要求,苟化法和盐酸法的生产工艺不符合环保要求,而结晶法符合环保的要求。
最总经过比较得出结论:结晶法生产成本低,废液可以循环利用,符合清洁生产的和要求,并且生产易实现工业化,是制备高纯碳酸锂的优良方法。
关键词:高纯碳酸锂,重结晶法,盐酸法,苟化法,环保分析THE STUDY OF PREPARATION OF HIGH PURITYLITHIUM CARBONATE GREEN MRTHODABSTRACTThis paper briefly introduces the application and research status of high purity lithium carbonate industry, recrystallization method, the hydrochloric acid method was studied, respectively, if the preparation of high purity lithium carbonate, through these three methods experiment preparation of high purity lithium carbonate, and purity of samples, respectively, for the preparation of high purity lithium carbonate for purity analysis, as well as to the three kinds of preparation technology for environmental analysis. Also focus on the influence of recrystallization experiment preparation of high purity lithium carbonate, lithium carbonate crystallization process was analyzed, the degree of supersaturation of lithium carbonate with mass concentration and temperature, the crystal nucleus growth and grain growth speed, the influence of temperature on the crystallization process of lithium carbonate, put forward the recrystallization process conditions of preparation of high purity lithium carbonate, and make full use of waste liquid preparation of high purity lithium carbonate. By comparing conclusion: recrystallization method, production cost is low, waste can be recycled, easy to realize industrialization production, is a good method of preparation of high purity lithium carbonate.KEY WORDS: high purity lithium carbonate, heavy crystallization, hydrochloric acid method, method of environmental analysis目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1高纯碳酸锂 (2)1.1.1高纯碳酸锂的概念 (2)1.1.2高纯碳酸锂的性质 (2)1.1.3高纯碳酸锂的用途 (2)1.1.4 高纯碳酸锂的研究现状 (3)1.2高纯碳酸锂的制备方法 (3)1.2.4 LiOH溶液CO沉淀法 (4)21.2.5尿素沉淀法 (4)1.2.6碳化沉淀法 (5)1.2.7氢化分解法 (5)1.2.8碳化分解法 (5)第2章粗碳酸锂苟化法 (6)2.1实验试剂与仪器 (6)2.2 实验原理: (6)2.3实验步骤 (7)2.4实验结果 (8)2.5 实验结论 (10)2..5.1纯度分析 (10)2..5.2环保分析 (10)2.5.3 结论 (10)第3章盐酸法制备高纯度碳酸锂 (11)3.1实验试剂与仪器 (11)3.2 实验原理 (11)3.3 实验步骤 (12)3.4 实验结果 (13)3.4.1 数据记录 (13)3.4.1 数据分析 (15)3.5 实验结论 (16)3.5.1 纯度分析 (16)3.5.2 环保分析: (16)3.5.3 结论: (16)第4章结晶法制备高纯度碳酸锂 (18)4.1实验试剂与仪器 (18)4.2 实验原理 (18)4.3 实验步骤 (19)4.2 实验结果 (20)4.4.1 数据记录 (20)4.4.2 数据处理 (23)4.5 实验结论 (24)4.5.1 纯度分析 (24)4.5.2 环保分析: (25)4.5.3 结论: (25)结论 (26)谢辞................................................................. 错误!未定义书签。
碳酸锂的制备及其纯化过程的研究进展摘要:锂及盐类是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略物资,也是与人们生活息息相关的能源材料,作为锂盐的基础盐-碳酸锂,特别是高纯碳酸锂,因具有优良的性能,其应用更为广泛。
目前,高纯碳酸锂主要通过从矿石提锂浸出液或盐湖卤水中经过纯化工艺制备。
纯化方法主要包括碳化法、苛化法、电解法、碳酸锂重结晶法及离子交换法等。
但碳酸锂制备和纯化过程中存在诸多问题,如锂钠的深度分离、高纯碳酸锂的制备等。
基于此,本文主要对碳酸锂的制备及其纯化过程的进展进行分析探讨。
关键词:碳酸锂;制备;纯化过程;研究进展1、前言近年来,随着锂离子电池的广泛应用及动力汽车产业的兴起,锂的需求量逐年增加。
碳酸锂作为一种最重要的基础锂盐,在锂离子电池中广泛应用,主要用于合成锂离子电池正极材料。
目前我国的锂主要从矿石中提取。
由于受工艺条件、产业结构等因素限制,每年从盐湖卤水中提取的锂仅占总产量的25%,严重限制了我国盐湖锂资源的开发。
我国应该加强盐湖卤水锂资源的开发,促进锂资源的多元化开发应用[1]。
2、碳酸锂的制备制备Li2CO3的原料不同,制备方法也不同,主要可分为矿石提锂和盐湖卤水提锂制备Li2CO3。
2.1矿石中提取锂制备碳酸锂自然界中含锂矿石主要有锂云母、锂辉石、透锂长石和锂磷铝石等。
从锂矿石中提取锂并制备Li2CO3是过去几十年的主要方法,历史悠久,工艺成熟。
分为两步:首先从矿石中提取锂得到富锂溶液,加入Na2CO3沉锂得到Li2CO3。
从矿石中提取锂的方法主要分为碱法和酸法,碱法包括石灰烧结法和纯碱压煮法,酸法包括硫酸法和氯化法等。
硫酸法是目前普遍采用的方法,具体工艺如下:先将含锂矿石选矿富集得到精矿,经高温煅烧,α-锂辉石转变为β-锂辉石,将β-锂辉石冷却研磨,与H2SO4按一定比例混合并煅烧,得到烧结块后水浸,生成Li2SO4溶液,除杂过滤,得到富锂溶液,再加入饱和Na2CO3溶液产生白色Li2CO3沉淀,过滤并用热水洗涤,干燥得到Li2CO3产品,工艺流程如图1所示。