一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法技术

本发明专利技术公开了一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，包括以下步骤：(1)脱酸：将二氟磷酸锂制备过程中析出产品后剩余的含有水和酸的有机溶剂，用干燥高纯惰性气体以5～30L/h的流速压入含有脱酸剂的脱酸塔中脱酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脱水：酸含量指标合格后，再用干燥高纯惰性气体以5～30L/h流速将有机溶剂压入含有脱水剂的脱水塔中脱水，得到含水量低于15ppm的非水溶剂；(3)循环利用：将非水溶剂计量后重新加入反应釜中，再加入LiPF6和Li3PO4进行反应，析晶、干燥后制得产品，达到循环利用。本发明专利技术实现了非水溶剂的循环利用，不仅不会降低原料的利用率及二氟磷酸锂的收率，而且降低了成本，提高了效益，并且减少了有机废液的排放，保护了环境。

A Method of Recycling Non-aqueous Solvents in the Preparation of Lithium Difluorophosphate

The invention discloses a method for recycling non-aqueous solvent in the preparation process of lithium difluorophosphate, which includes the following steps: (1) deacidification: the residual organic solvent containing water and acid after product precipitation in the preparation process of lithium difluorophosphate is pressed into the deacidification tower containing deacidifier at a flow rate of 5-30 L/h by dry high purity inert gas until the acid content is less than 15 ppm; (2) dehydration: After the acid content index is qualified, the organic solvent is pressed into the dehydration tower containing dehydrating agent at the flow rate of 5-30L/h by drying high purity inert gas to dehydrate, and the non-aqueous solvent with water content less than 15ppm is obtained; (3) Recycling utilization: the non-aqueous solvent is metered and re-added to the reactor, then LiPF6 and Li3PO4 are added to react, and the product is crystallized and dried to achieve recycling utilization. The invention realizes the recycling of non-aqueous solvent, not only does not reduce the utilization rate of raw materials and the yield of lithium difluorophosphate, but also reduces the cost, improves the benefit, reduces the discharge of organic waste liquid and protects the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法
本专利技术涉及锂电池制备
，更具体的说是涉及一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法。
技术介绍
新能源汽车被国家列为七大新兴产业之一，其中电动汽车作为主要发展方向。动力电池是电动汽车的核心部件，伴随着电动汽车的发展，动力电池的需求将急剧增加。锂离子电池作为动力电池的首选，拥有广阔的市场前景，在锂离子电池当中，由于正负极容量的差异，正极材料是影响电池能量密度的瓶颈所在，采用不同正极材料的锂离子电池，其特性也存在着或多或少的区别，镍钴锰酸锂材料(三元材料)具有较高的锂离子扩散能力，容量大，安全性和稳定性高，是其他材料无法比拟的，将会成为锂离子电池正极材料的主流。为了满足和适应新型动力电池的要求，尤其是随着正极材料成分的不断完善和进步，非常有必要开发相适应的电解液，以改进锂离子电池的安全性能，循环寿命。二氟磷酸锂作为电解液添加剂，可明显提高三元动力锂离子电池的循环稳定性。因此伴随着新能源汽车的大力推广，二氟磷酸锂必将在国内实现量产。但二氟磷酸锂制备过程中，将会产生大量的有机废液，若将废液直接重复利用，由于废液中水、酸含量过高，不但影响锂离子电池的性能，还容易造成安全事故，若直接排放，不仅增加了成本，而且破坏了环境。因此，如何提供一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
根据上述技术背景，本专利技术提供了一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，实现了非水溶剂的循环利用，不仅不会降低原料的利用率及二氟磷酸锂的收率，而且降低了生产成本，提高了效益，并且减少了有机废液的排放，保护了环境。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，包括以下步骤：(1)脱酸：将二氟磷酸锂制备过程中析出产品后剩余的含有水和酸的有机溶剂，用干燥高纯惰性气体以5～30L/h的流速压入含有脱酸剂的脱酸塔中脱酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脱水：酸含量指标合格后，再用干燥高纯惰性气体以5～30L/h流速将有机溶剂压入含有脱水剂的脱水塔中脱水，得到含水量低于15ppm的非水溶剂；根据有机溶剂的量，在5～30L/h之间选择合适的流速，确保脱酸、脱水能够彻底、完全，而又能实现生产效率的最大化。(3)循环利用：将非水溶剂计量后重新加入反应釜中，再加入LiPF6和Li3PO4进行反应，析晶、干燥后制得产品，达到循环利用。进一步地，所述有机溶剂包括四氢呋喃、四氢吡喃、2-甲基四氢呋喃，乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、缩二乙二醇二甲醚、三缩乙二醇二甲醚、四缩乙二醇二甲醚等醚类溶剂，丙酮等烷基酮，乙腈中的任意一种。进一步地，加入LiPF6的量为与有机溶剂形成质量分数为15～25％的溶液；加入Li3PO4的量为Li3PO4与LiPF6摩尔比为1:1.1-1.2。适当的选择LiPF6的量，有利于反应的发生，提高反应的效率，LiPF6适当过量，以保证Li3PO4反应完全。进一步地，六氟磷酸锂与磷酸锂的反应方程式为：LiPF6+Li3PO4＝2LiPO2F2+2LiF进一步地，惰性气体包括氮气或氩气，露点要求为-70～-30℃，纯度大于等于99.95％。进一步地，步骤(3)析晶的方法包括加入不良溶剂析晶、低温析晶或自然降温析晶。进一步地，步骤(3)干燥的方法包括真空干燥、梯度降温干燥或沸腾干燥。进一步地，脱酸剂包括：氧化钙、氢氧化钙或活性碳。进一步地，脱酸剂为氧化钙。氧化钙显碱性，易与酸发生中和反应，将酸吸收，成本低，吸收酸效果好。进一步地，脱水剂包括氧化钙、蒙脱石、硅胶或分子筛。进一步地，脱水剂为分子筛。分子筛使用寿命长，正常操作条件下更换周期可达5～7年，并且吸水能力强，操作温度低，能耗小，此外利用分子筛脱水是物理过程，不会造成环境污染。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，有益效果在于：采用脱酸塔、脱水塔对二氟磷酸锂的反应制备过程中分离出产品后的含有水分和酸的有机溶剂进行脱酸、脱水处理，达到标准后循环利用，不仅节省了原料，降低了生产成本，而且减少了有机废液的排放，保护了环境；非水溶剂的重复利用在没有影响产品的指标及反应收率的情况下，提高了产品的效益。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，将非水溶剂脱酸脱水后循环利用，不仅节省了原料，降低了成本，而且减少了有机废液的排放，保护了环境，并且在没有影响产品的指标及反应收率的情况下，提高了产品的效益。实施例一：方法1：采购有机溶剂乙二醇二甲醚720kg装入不锈钢桶中，用高纯度氮气加压，用流量计调节乙二醇二甲醚的流量为10L/h，经脱水塔脱水，当水的含量低于15ppm时计量加入反应釜中，再加入适量的LiPF6和Li3PO4进行反应，反应的产物为LiPO2F2和LiF。反应结束后采用过滤器去除不溶产物LiF，得到含有LiPO2F2的滤液。将所得滤液蒸馏后得到含有水和酸的乙二醇二甲醚，用干燥高纯氮气以10L/h的流速加入到含有氧化钙的脱酸塔中脱酸，直至酸含量低于15ppm，酸含量指标合格后，再用干燥高纯氮气以10L/h流速压入含有分子筛的脱水塔中脱水，得到含水量低于15ppm的乙二醇二甲醚，重新计量加入反应釜中，再加入适量的LiPF6和Li3PO4进行反应，反应结束后采用过滤器去除不溶产物LiF，得到含有LiPO2F2的滤液，经蒸馏除去有机溶剂后，再经过蒸发、低温析晶、真空干燥后的到二氟磷酸锂产品，重复上述步骤制得两次产品。方法2：采购有机溶剂乙二醇二甲醚720kg装入不锈钢桶中，用高纯度氮气加压，用流量计调节乙二醇二甲醚的流量为10L/h，经脱水塔脱水，当水的含量低于15ppm时计量加入反应釜中，再加入适量的LiPF6和Li3PO4进行反应，反应的产物为LiPO2F2和LiF。反应结束后采用过滤器去除不溶产物LiF，得到含有LiPO2F2的滤液。将所得滤液蒸馏后得到含有水和酸的乙二醇二甲醚，重新计量加入反应釜中，再加入适量的LiPF6和Li3PO4进行反应，反应结束后采用过滤器去除不溶产物LiF，得到含有LiPO2F2的滤液，经蒸馏除去有机溶剂后，再经过蒸发、低温析晶、真空干燥后的到二氟磷酸锂产品，重复上述步骤制得两次产品。方法3：采购有机溶剂乙二醇二甲醚720kg装入不锈钢桶中，用高纯度氮气加压，用流量计调节乙二醇二甲醚流量为10L/h，经脱水塔脱水，当水的含量低于15ppm时计量加入反应釜中，再加入适量的LiPF6和Li3PO4进行反应，反应的产物为LiPO2F2和LiF。反应结束后采用过滤器去除不溶产物LiF，得到含有LiPO2F2的滤液，经蒸馏除去有机溶剂后，再经过蒸发、低温析晶、真空干燥后得到二氟磷酸锂产品，重复上述步骤制得两次产品。方法1为利用脱酸脱水后的非水溶剂循环利用制得的产品；方法2为没有经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)脱酸：将二氟磷酸锂制备过程中析出产品后剩余的含有水和酸的有机溶剂，用干燥高纯惰性气体以5～30L/h的流速压入含有脱酸剂的脱酸塔中脱酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脱水：酸含量指标合格后，再用干燥高纯惰性气体以5～30L/h流速将有机溶剂压入含有脱水剂的脱水塔中脱水，得到含水量低于15ppm的非水溶剂；(3)循环利用：将非水溶剂计量后重新加入反应釜中，再加入LiPF6和Li3PO4进行反应，析晶、干燥后制得产品，达到循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)脱酸：将二氟磷酸锂制备过程中析出产品后剩余的含有水和酸的有机溶剂，用干燥高纯惰性气体以5～30L/h的流速压入含有脱酸剂的脱酸塔中脱酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脱水：酸含量指标合格后，再用干燥高纯惰性气体以5～30L/h流速将有机溶剂压入含有脱水剂的脱水塔中脱水，得到含水量低于15ppm的非水溶剂；(3)循环利用：将非水溶剂计量后重新加入反应釜中，再加入LiPF6和Li3PO4进行反应，析晶、干燥后制得产品，达到循环利用。2.根据权利要求1所述的一种二氟磷酸锂制备过程中非水溶剂的循环利用方法，其特征在于，所述有机溶剂包括四氢呋喃、四氢吡喃、2-甲基四氢呋喃，乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、缩二乙二醇二甲醚、三缩乙二醇二甲醚、四缩乙二醇二甲醚等醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑俊利，赵庆云，孙培亮，陈运甫，张冬青，张丽红，
申请(专利权)人：天津金牛电源材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12