制备锂电池材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备锂电池材料的方法，包括：用水浸提酸焙烧的含锂材料，以获得包含Li+和至少一种金属离子的含水组合物;使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种含水组合物反应金属离子与碱反应，直至反应物的ph值满足反应物至少部分地以至少一种氢氧化物的形式沉淀所述至少一种金属离子以获得包含所述至少一种氢氧化物的沉淀物和含水组合物，并将所述含水组合物与所述沉淀物分离;然后使所述含Li+的含水组合物与离子交换树脂接触，从而至少部分地从所述组合物中除去至少一种金属离子，从而得到含锂化合物的含水组合物，然后对所述锂化合物的所述含水组合物进行电解或电渗析以得到含有至少部分氢氧化锂的所述锂电池材料。

Preparation of Lithium Battery Materials

The invention discloses a method for preparing lithium battery materials, including: extracting lithium-containing materials roasted by acid with water to obtain water-containing compositions containing Li+and at least one metal ion; reacting metal ions with alkali with water-containing compositions containing Li+said and at least one water-containing composition until the pH value of the reactant satisfies the reactant at least partially with at least one hydrogen and oxygen. The at least one metal ion is precipitated in the form of a chemical to obtain a precipitate and an aqueous composition containing at least one hydroxide, and the aqueous composition is separated from the precipitate; then the aqueous composition containing Li+ is contacted with the ion exchange resin, thereby removing at least one metal ion from the composition at least partially, thereby obtaining a lithium-containing combination. The aqueous composition of the compound is then electrolyzed or electrodialyzed to obtain the lithium battery material containing at least part of lithium hydroxide.

【技术实现步骤摘要】
制备锂电池材料的方法
本专利技术涉及新能源
，具体而言，涉及一种制备锂电池材料的方法。
技术介绍
迄今使用的用于生产制备锂电池材料的方法通常利用氯化锂的电解(如美国专利3597340所描述)，或通过苏打灰将氯化锂转化为碳酸锂(如美国专利8691169和8669260所描述)，接着用熟石灰将如此形成的碳酸锂苛化(如美国专利4207297中所描述)。已知先前技术的上述方法相对昂贵和低效。举例来说，从氯化锂的电解产生单水合氢氧化锂利用大约>5,000KWh/MT的LiOH.H2O的极高量的电和低于65％的电流效率，参见美国专利公开案2012/0107210。使用熟石灰苛化从碳酸锂产生LiOH.H2O为昂贵的，因为其首先需要从氯化锂产生碳酸锂，接着使用昂贵的纯化熟石灰作为原料进行苛化。这转而产生相对不纯的单水合氢氧化锂产物。熟石灰将钙杂质引入至LiOH.H2O的晶格中，其必须通过昂贵的已知方法纯化，进而增加生产成本。这在尝试产生高纯度电池级单水合氢氧化锂，如具有大于99.9重量％纯度的单水合氢氧化锂时尤其有问题。本专利技术的方法以基本上克服与先前技术方法相关的上述问题中的一或多个，或至少提供其适用的替代方案作为一个目标。
技术介绍
的前述论述仅意图便于理解本专利技术。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种在本申请的优先权日是或曾经是公共常识的一部分。
技术实现思路
本专利技术提出了一种制备锂电池材料的方法，所述方法包括：用水浸提酸焙烧的含锂材料，以获得包含Li+和至少一种金属离子的含水组合物;使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种含水组合物反应金属离子与碱反应，直至反应物的ph值满足反应物至少部分地以至少一种氢氧化物的形式沉淀所述至少一种金属离子以获得包含所述至少一种氢氧化物的沉淀物和含水组合物，并将所述含水组合物与所述沉淀物分离;然后使所述含Li+的含水组合物与离子交换树脂接触，从而至少部分地从所述组合物中除去至少一种金属离子，从而得到含锂化合物的含水组合物，然后对所述锂化合物的所述含水组合物进行电解或电渗析以得到含有至少部分氢氧化锂的所述锂电池材料。优选的，其中使所述含水组合物进行电解，并且在所述电解过程中，包含所述锂化合物的所述含水组合物至少基本上保持在具有约9.6至约12.8的值的pH。优选的，其中使所述含水组合物进行电解，所述含水组合物包含所述锂化合物的pH为7.2-14。优选的，其中所述含有Li+和至少一种金属离子的含水组合物与所述碱反应，以获得约5.2至约6.0的pH。优选的，其中所述方法包括使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种金属离子的所述还原含量与所述另一种碱反应，以获得约9.6至约11.8的pH。优选的，其中所述酸焙烧的含锂材料是预先与H2SO4反应的β-锂辉石。所述方法能够降低生产过程中的能量消耗。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本专利技术的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。实施例一：本专利技术提出了一种制备锂电池材料的方法，所述方法包括：用水浸提酸焙烧的含锂材料，以获得包含Li+和至少一种金属离子的含水组合物;使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种含水组合物反应金属离子与碱反应，直至反应物的ph值满足反应物至少部分地以至少一种氢氧化物的形式沉淀所述至少一种金属离子以获得包含所述至少一种氢氧化物的沉淀物和含水组合物，并将所述含水组合物与所述沉淀物分离;然后使所述含Li+的含水组合物与离子交换树脂接触，从而至少部分地从所述组合物中除去至少一种金属离子，从而得到含锂化合物的含水组合物，然后对所述锂化合物的所述含水组合物进行电解或电渗析以得到含有至少部分氢氧化锂的所述锂电池材料。优选的，其中使所述含水组合物进行电解，并且在所述电解过程中，包含所述锂化合物的所述含水组合物至少基本上保持在具有约9.6至约12.8的值的pH。优选的，其中使所述含水组合物进行电解，所述含水组合物包含所述锂化合物的pH为7.2-14。优选的，其中所述含有Li+和至少一种金属离子的含水组合物与所述碱反应，以获得约5.2至约6.0的pH。优选的，其中所述方法包括使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种金属离子的所述还原含量与所述另一种碱反应，以获得约9.6至约11.8的pH。优选的，其中所述酸焙烧的含锂材料是预先与H2SO4反应的β-锂辉石。实施例二：本例继续解释所述的制备锂电池材料的方法，所述方法包括：用水浸提酸焙烧的含锂材料，以获得包含Li+和至少一种金属离子的含水组合物;使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种含水组合物反应金属离子与碱反应，以获得约4.5至约6.5的pH，从而至少部分地以至少一种氢氧化物的形式沉淀所述至少一种金属离子以获得包含所述至少一种氢氧化物的沉淀物和含水组合物，其包含Li+并具有降低的所述至少一种金属离子的含量，并将所述含水组合物与所述沉淀物分离;任选地使所述含有Li+的含水组合物与所述至少一种金属离子的所述还原含量与另一种碱反应。为了获得约9.5至约11.5的pH，并且任选地至少一种金属碳酸盐，从而至少部分地沉淀至少一种金属离子任选地以至少一种碳酸盐的形式存在，以便获得任选包含所述至少一种碳酸盐的沉淀物和包含Li+并具有降低的所述至少一种金属离子含量的含水组合物，并将所述含水组合物与所述含水组合物沉淀分离;使所述含Li+的含水组合物与所述至少一种金属离子的含量降低的离子交换树脂接触，从而至少部分地从所述组合物中除去至少一种金属离子，从而得到含锂化合物的含水组合物;在适于将至少一部分所述锂化合物转化为氢氧化锂的条件下，提供包含所述锂化合物的所述含水组合物进行电解或电渗析。其中所述酸焙烧的含锂材料是预先与H2SO4反应的β-锂辉石。实施例三。本例继续解释所述制备锂电池材料方法，包括：用水浸提酸焙烧的含锂材料，以获得包含Li+和至少一种金属离子的含水组合物;使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种水溶性组合物反应金属离子与碱反应，以获得约4.5至约6.5的pH，从而至少部分地以至少一种氢氧化物的形式沉淀所述至少一种金属离子，从而获得包含所述至少一种氢氧化物的沉淀物和含水组合物，其包含Li+并具有降低的所述至少一种金属离子的含量，并将所述含水组合物与所述沉淀物分离;任选地使所述含有Li+的含水组合物与所述至少一种金属离子的所述还原含量与另一种碱反应。为了获得约9.5至约11.5的pH，并且任选地至少一种金属碳酸盐，从而至少部分地沉淀至少一种金属离子任选地以至少一种碳酸盐的形式存在，以便获得任选包含所述至少一种碳酸盐的沉淀物和包含Li+并具有降低的所述至少一种金属离子含量的含水组合物，并将所述含水组合物与所述含水组合物分离。沉淀;使所述含Li+的含水组合物与所述至少一种金属离子的含量降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 制备锂电池材料的方法，所述方法包括：用水浸提酸焙烧的含锂材料，以获得包含Li +和至少一种金属离子的含水组合物;使包含Li +的所述含水组合物与所述至少一种含水组合物反应金属离子与碱反应，直至反应物的ph值满足反应物至少部分地以至少一种氢氧化物的形式沉淀所述至少一种金属离子以获得包含所述至少一种氢氧化物的沉淀物和含水组合物，并将所述含水组合物与所述沉淀物分离;然后使所述含Li +的含水组合物与离子交换树脂接触，从而至少部分地从所述组合物中除去至少一种金属离子，从而得到含锂化合物的含水组合物，然后对所述锂化合物的所述含水组合物进行电解或电渗析以得到含有至少部分氢氧化锂的所述锂电池材料。

【技术特征摘要】
1.制备锂电池材料的方法，所述方法包括：用水浸提酸焙烧的含锂材料，以获得包含Li+和至少一种金属离子的含水组合物;使包含Li+的所述含水组合物与所述至少一种含水组合物反应金属离子与碱反应，直至反应物的ph值满足反应物至少部分地以至少一种氢氧化物的形式沉淀所述至少一种金属离子以获得包含所述至少一种氢氧化物的沉淀物和含水组合物，并将所述含水组合物与所述沉淀物分离;然后使所述含Li+的含水组合物与离子交换树脂接触，从而至少部分地从所述组合物中除去至少一种金属离子，从而得到含锂化合物的含水组合物，然后对所述锂化合物的所述含水组合物进行电解或电渗析以得到含有至少部分氢氧化锂的所述锂电池材料。2.如权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠伟，陈钰俊，
申请(专利权)人：浙江晨阳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33