【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备各种金属的氢氧化物和氧化物以及其衍生物的方法相关申请的交叉引用本公开要求2017年11月22日提交的美国申请第62/590,260号和2018年9月21日提交的美国申请第62/735,013号的优先权。这些文件以全文引入的方式并入本文中。
本公开涉及制备包括至少一种选自镍、钴、锰、锂和铝的金属的金属氢氧化物和金属氧化物的方法的领域的改进。例如，这种材料可用于制造离子电池的正极材料。
技术介绍
已知制备镍-钴-锰氢氧化物、镍-钴-铝氢氧化物、锂-钴氢氧化物、镍-钴-锰羟基氧化物、镍-钴-铝羟基氧化物、锂-钴羟基氧化物、镍-钴-锰氧化物、镍-钴-铝氧化物和锂-钴氧化物的方法。但是，已知的方法例如导致这类氢氧化物和氧化物的生产成本高以及消耗各种化学品。因此，需要至少一种替代的方法来制备这类氢氧化物或氧化物。
技术实现思路
因此，根据本公开的一个方面，提供了一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所...
【技术保护点】
1.一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：/n使包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属的金属硫酸盐与氢氧化锂和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括硫酸锂的液体；/n将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；/n使所述包括硫酸锂的液体经受电膜工艺，以将所述硫酸锂转化为氢氧化锂；以及/n再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂来与所述金属硫酸盐反应。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171122 US 62/590,260;20180921 US 62/735,0131.一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属的金属硫酸盐与氢氧化锂和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括硫酸锂的液体；
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使所述包括硫酸锂的液体经受电膜工艺，以将所述硫酸锂转化为氢氧化锂；以及
再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂来与所述金属硫酸盐反应。
2.一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括(i)锂、(ii)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(iii)至少一种选自锰和铝的金属的金属硫酸盐与氢氧化钠和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括硫酸钠和任选地硫酸锂的液体；
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使所述包括硫酸钠和硫酸锂的液体经受电膜工艺，以将所述硫酸钠和所述硫酸锂转化为氢氧化钠和氢氧化锂；以及
再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化钠来与所述金属硫酸盐反应。
3.一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(iii)至少一种选自锰和铝的金属的金属硫酸盐与氢氧化钠和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括硫酸钠和任选地硫酸锂的液体；
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使所述包括硫酸钠和任选地硫酸锂的液体经受电膜工艺，以将所述硫酸钠和任选地所述硫酸锂转化为氢氧化钠和任选地氢氧化锂；以及
再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化钠来与所述金属硫酸盐反应。
4.根据权利要求2所述的方法，其中通过蒸发结晶使LiOH基本上选择性地结晶。
5.根据权利要求2所述的方法，其中通过蒸发结晶使LiOH基本上选择性地结晶并从所述电解池中去除。
6.根据权利要求2所述的方法，其中通过使LiOH相对于NaOH基本上选择性地结晶而将LiOH与NaOH分离。
7.根据权利要求2所述的方法，其中通过利用蒸发结晶使LiOH基本上选择性地结晶来将LiOH与NaOH分离。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约8至约14的pH值下获得。
9.根据权利要求1至7中任一项的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约9至约13或约10至约12的pH值下获得。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，所述方法进一步包括洗涤所述金属氢氧化物。
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法进一步包括干燥所述金属氢氧化物。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中干燥所述固相沉淀物包括在至少80℃的温度下干燥约1至约4小时的时间。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中存在螯合剂。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述螯合剂是氨。
15.一种用于制备金属氧化物的方法，所述金属氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属的金属硫酸盐与氢氧化锂和任选地螯合剂反应以获得包括金属氢氧化物的固体和包括硫酸锂的液体，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属；
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使所述包括硫酸锂的液体经受电膜工艺，以将所述硫酸锂转化为氢氧化锂；以及
再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂的至少第一部分来与所述金属硫酸盐反应；
使通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂的至少第二部分与所述获得的金属氢氧化物反应，以获得金属氢氧化物混合物；以及
焙烧所述金属氢氧化物混合物以获得所述金属氧化物。
16.一种用于制备金属氧化物的方法，所述金属氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括(i)锂、(ii)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(iii)至少一种选自锰和铝的金属的金属硫酸盐与氢氧化钠和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括硫酸钠和硫酸锂的液体；
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使所述包括硫酸钠和硫酸锂的液体经受电膜工艺，以将所述硫酸钠和所述硫酸锂转化为氢氧化钠和氢氧化锂；
将所述氢氧化锂和所述氢氧化钠彼此分离；
再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化钠的至少第一部分来与所述金属硫酸盐反应；
使通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂的至少第一部分与所述获得的金属氢氧化物反应，以获得金属氢氧化物混合物；以及
焙烧所述金属氢氧化物混合物以获得所述金属氧化物。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约9至约14的pH值下获得。
18.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约10至约13的pH值下获得。
19.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约10.5至约12.5的pH值下获得。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其进一步包括洗涤所述金属氢氧化物。
21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括干燥所述金属氢氧化物。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法，其中使所述金属硫酸盐与氢氧化锂和螯合剂氨反应。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中焙烧所述金属氢氧化物混合物包括在至少350℃的第一温度下焙烧至少4小时的时间。
24.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中焙烧所述金属氢氧化物混合物包括在至少400℃的第一温度下焙烧至少6小时的时间。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其进一步包括焙烧所述金属氢氧化物混合物包括在至少600℃的第二温度下焙烧至少6小时的时间。
26.根据权利要求23或24所述的方法，其进一步包括焙烧所述金属氢氧化物混合物包括在至少700℃的第二温度下焙烧至少8小时的时间。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其中所述电膜工艺包括电解膜工艺。
28.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其中所述电膜工艺包括两室单极或双极膜电解工艺。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述两室单极或双极膜电解工艺在第一电化学电池中进行，所述第一电化学电池包括通过阳离子交换膜与阴极液室隔开的阳极液室。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述阳离子交换膜包括全氟磺酸。
31.根据权利要求29或30所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，将包括硫酸锂的水性流引入所述阳极液室中，从所述阳极液室去除所述第一锂还原的水性流，并从所述阴极液室去除所述第一富含氢氧化锂的水性流。
32.根据权利要求31所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，所述硫酸锂转化为氢氧化锂进行至氢氧化物电流效率不再至少基本上维持以至降低为止。
33.根据权利要求31所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，所述硫酸锂转化为氢氧化锂进行至所述阳极液室中的pH值为约0.4至约1.0为止。
34.根据权利要求31所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，所述硫酸锂到氢氧化锂的转化进行至所述阳极液室中的pH值为约0.5至约0.7为止。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺的所述阴极液室中，氢氧化锂至少基本上维持在约1M至约4M的浓度下。
36.根据权利要求31至34中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺的所述阴极液室中，氢氧化锂至少基本上维持在约2M至约3M的浓度下。
37.根据权利要求31至36中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，将所述包括硫酸锂的水性流在约20℃至约100℃的温度下引入所述阳极液室中。
38.根据权利要求31至36中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，将所述包括硫酸锂的水性流在约40℃至约70℃的温度下引入所述阳极液室中。
39.根据权利要求31至36中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，将所述包括硫酸锂的水性流在约45℃至约55℃的温度下引入所述阳极液室中。
40.根据权利要求31至36中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，所述水性流包括硫酸锂并在约50℃的温度下引入所述阳极液室中。
41.根据权利要求31至36中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，在约50℃至约85℃的温度下从所述阳极液室去除所述第一锂还原的水性流。
42.根据权利要求31至36中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，将所述包括硫酸锂的水性流在约55℃至约65℃的温度下引入所述阳极液室中。
43.根据权利要求31至42中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，在约60℃的温度下从所述阳极液室去除所述第一锂还原的水性流。
44.根据权利要求28至43中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺期间，电化学电池中的温度至少基本上维持在约50℃至约85℃的值。
45.根据权利要求28至44中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺中，电流密度至少基本上维持在约0.5kA/m2至约6kA/m2的值。
46.根据权利要求28至44中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺中，电流密度至少基本上维持在约3kA/m2至约5kA/m2的值。
47.根据权利要求28至44中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺中，电压至少基本上维持在约3V至约8V的值。
48.根据权利要求28至44中任一项所述的方法，其中在所述两室单极或双极膜电解工艺中，电压至少基本上维持在约5V至约10V的值。
49.根据权利要求28至48中任一项所述的方法，其中所述电化学电池具有约0.2m2至约4m2的电池面积。
50.根据权利要求28至48中任一项所述的方法，其中所述第二电化学电池具有约0.5m2至约3.5m2的电池面积。
51.根据权利要求28至48中任一项所述的方法，其中所述第二电化学电池具有约1m2至约3m2的电池面积。
52.根据权利要求28至48中任一项所述的方法，其中所述电化学电池具有约1m2至约2m2的电池面积。
53.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其中所述电膜工艺包括电渗析工艺。
54.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其中所述电膜工艺包括三室单极或双极膜电解工艺。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述三室单极或双极膜电解工艺在第二电化学电池中进行，所述第二电化学电池包括通过阴离子交换膜与中央室隔开的阳极液室和通过阳离子交换膜与所述中央室隔开的阴极液室。
56.根据权利要求55所述的方法，其中所述阳离子交换膜包括磺化的聚四氟乙烯。
57.根据权利要求55或56所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺期间，将所述第一锂还原的水性流引入所述中央室中，从所述中央室去除所述第二锂还原的水性流，并从所述阴极液室去除第二富含氢氧化锂的水性流。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述三室单极或双极膜电解工艺进一步包括在所述阳极液室中产生硫酸，并从所述阳极液室去除含硫酸的水性流。
59.根据权利要求58所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺中，所述阴离子交换膜是质子阻挡膜。
60.根据权利要求57至59中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺的所述阳极液室中，所述硫酸至少基本上维持在约0.1M至约2M的硫酸浓度下。
61.根据权利要求57至59中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺的所述阳极液室中，所述硫酸至少基本上维持在小于或等于约0.7M至约1.2M的硫酸浓度下。
62.根据权利要求57至61中任一项所述的方法，其中在所述三室膜电解工艺的所述阴极液室中，所述氢氧化锂至少基本上维持在约1M至约4M的浓度下。
63.根据权利要求57至61中任一项所述的方法，其中在所述三室膜电解工艺的所述阴极液室中，所述氢氧化锂至少基本上维持在约2M至约3M的浓度下。
64.根据权利要求57至63中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺期间，将所述第一锂还原的水性流在约40℃至约85℃的温度下引入所述中央室中。
65.根据权利要求57至63中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺期间，在约40℃至约80℃的温度下从所述阳极液室去除所述第二锂还原的水性流。
66.根据权利要求57至63中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺期间，所述第二电化学电池中的温度至少基本上维持在约50℃至约70℃的值。
67.根据权利要求57至66中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺中，电流密度至少基本上维持在约0.5kA/m2至约5kA/m2的值。
68.根据权利要求57至66中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺中，电流密度至少基本上维持在约1kA/m2至约10kA/m2的值。
69.根据权利要求57至66中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺中，电压至少基本上维持在约5V至约9V的值。
70.根据权利要求57至69中任一项所述的方法，其中所述电化学电池具有约0.2m2至约4m2的电池面积。
71.根据权利要求57至69中任一项所述的方法，其中所述电化学电池具有约0.5m2至约3.5m2的电池面积。
72.根据权利要求57至69中任一项所述的方法，其中所述电化学电池具有约1m2至约3m2的电池面积。
73.根据权利要求57至69中任一项所述的方法，其中所述电化学电池具有约1m2至约2m2的电池面积。
74.根据权利要求57所述的方法，其中所述三室单极或双极膜电解工艺进一步包括将氨引入所述阳极液室中，在所述阳极液室中产生硫酸铵，以及从所述阳极液室去除含硫酸铵的水性流。
75.根据权利要求74所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺中，所述阴离子交换膜不是质子阻挡膜。
76.根据权利要求75所述的方法，其中所述阴离子交换膜是AstomAHA膜。
77.根据权利要求74至76中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺的所述阳极液室中，所述硫酸铵至少基本上维持在约0.5M至约4M的硫酸铵浓度下。
78.根据权利要求74至76中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺的所述阳极液室中，所述硫酸铵至少基本上维持在约3M的硫酸铵浓度下。
79.根据权利要求74至78中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺的所述阴极液室中，所述氢氧化锂至少基本上维持在约1M至约3M的浓度下。
80.根据权利要求74至78中任一项所述的方法，其中在所述三室单极或双极膜电解工艺的所述阴极液室中，所述氢氧化锂至少基本上维持在约2M的浓度下。
81.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其中所述电膜工艺是电解。
82.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其中所述电膜工艺是电渗析。
83.根据权利要求1至82中任一项所述的方法，其中所述螯合剂选自NH3、NH4OH、乙酰丙酮、5-磺基水杨酸、草酸。
84.根据权利要求1至82中任一项所述的方法，其中所述螯合剂选自EDTA(乙二胺四乙酸)NTA(亚硝基三乙酸)、DCTA(反式-1,2-二氨基环己烷四乙酸)、DTPA(二亚乙基三胺五乙酸)和EGTA(乙二醇双(2-氨基乙基醚)-N,N,N′,N′-四乙酸)。
85.根据权利要求84所述的方法，其中存在所述螯合剂。
86.根据权利要求1至85中任一项所述的方法，其中所述金属氢氧化物为NiCoAl(OH)2或NiMnCo(OH)2。
87.根据权利要求1至85中任一项所述的方法，其中所述金属氢氧化物选自Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2、Ni0.8Mn0.1Co0.1(OH)2和Ni0.6Mn0.2Co0.2(OH)2。
88.根据权利要求1至85中任一项所述的方法，其中所述金属氧化物具有式LiMO2，或富锂时为Li(1+x)M(1-x)O2，并且缺乏Li时为Li(1-z)M(1+z)O2，其中M是至少一种选自镍、钴、锰、锂和铝的金属。
89.根据权利要求1至77中任一项所述的方法，其中所述金属氧化物选自LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2、LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2和LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。
90.根据权利要求1至81中任一项所述的方法，其中通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂按原样用于水性组合物中，并与所述获得的金属氢氧化物反应以获得金属氢氧化物混合物。
91.根据权利要求1至81中任一项所述的方法，其中在与所述获得的金属氢氧化物反应以获得金属氢氧化物混合物之前，使通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂结晶。
92.根据权利要求1至81中任一项所述的方法，其中使通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂结晶，然后溶解，接着与所述获得的金属氢氧化物反应以获得金属氢氧化物混合物。
93.根据权利要求1至92中任一项所述的方法，其中所述方法包括使包括所述硫酸盐的所述液体经受所述电膜工艺，以将所述硫酸盐转化为所述氢氧化物并产生硫酸。
94.根据权利要求93所述的方法，其中通过基本上选择性地从中沉淀出硫酸盐来处理所述电膜工艺的阳极电解液，从而增加H2SO4的浓度。
95.根据权利要求92、93或94所述的方法，其中通过结晶蒸发使LiOH相对于氢氧化钠基本上选择性地沉淀。
96.根据权利要求92、93、94或95所述的方法，其包括回收所述硫酸。
97.根据权利要求92、93、94、95或96所述的方法，其包括回收和浓缩所述硫酸。
98.根据权利要求1至97中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是过渡金属硫酸盐。
99.根据权利要求1至98中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐源自金属源。
100.根据权利要求99所述的方法，其中所述金属源是过渡金属源。
101.根据权利要求99至100中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过浸出或汽提所述金属源获得。
102.根据权利要求99至101中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过用硫酸浸出或汽提所述金属源获得。
103.根据权利要求99至101中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过用所述产生的硫酸浸出或汽提所述金属源获得。
104.根据权利要求99至101中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过用电化学产生的硫酸浸出或汽提所述金属源获得。
105.根据权利要求99至101中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过在H2O2存在下用电化学产生的硫酸浸出或汽提所述金属源获得。
106.根据权利要求99至105中任一项所述的方法，其中所述金属源是金属形式的金属。
107.根据权利要求99至105中任一项所述的方法，其中所述金属源是镍精矿。
108.根据权利要求107所述的方法，其中所述镍精矿进一步包括钴。
109.根据权利要求99至108中任一项所述的方法，其中所述金属源是废电池或其成分。
110.根据权利要求109所述的方法，其中所述成分选自阴极、阳极、黑块、炉渣和其混合物。
111.根据权利要求99至110中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过浸出所述金属源获得。
112.根据权利要求111所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过在H2O2存在下用硫酸浸出金属源获得。
113.根据权利要求99至105中任一项所述的方法，其中所述金属源为包括镍的有机组合物。
114.根据权利要求113所述的方法，其中所述有机组合物进一步包括钴。
115.根据权利要求113至114中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐是通过汽提所述金属源获得。
116.根据权利要求1至115中任一项所述的方法，其中所述金属硫酸盐如果是通过用有机相和水相处理不同金属的精矿以使不同金属彼此分离获得，那么使所述金属呈硫酸盐形式结晶。
117.根据权利要求1至116中任一项所述的方法，其中氢氧化钠用于增加pH值并与以下反应：(a)所述金属硫酸盐，其包括(i)所述至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)所述至少一种选自锰、锂和铝的金属；以及(b)所述氢氧化锂，得到所述金属氢氧化物。
118.根据权利要求1至116中任一项所述的方法，其中氢氧化钠与所述金属硫酸盐和氢氧化锂反应。
119.根据权利要求118所述的方法，其中氢氧化钠用作pH增强剂以引起所述金属氢氧化物的沉淀。
120.根据权利要求1至119中任一项所述的方法，其中所述液体进一步包括硫酸钠。
121.根据权利要求1至119中任一项所述的方法，其中所述液体进一步包括硫酸钠，并且使所述液体经受所述电膜工艺，以将所述硫酸锂转化为所述氢氧化锂并且用于将所述硫酸钠转化为氢氧化钠。
122.根据权利要求121所述的方法，其中将获得的氢氧化锂与所述氢氧化钠分离。
123.根据权利要求122所述的方法，其中氢氧化锂相对于氢氧化钠基本上选择性地沉淀。
124.根据权利要求122所述的方法，其中通过结晶蒸发使氢氧化锂相对于氢氧化钠基本上选择性地沉淀。
125.一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属的金属硫酸盐和/或金属硝酸盐与氢氧化锂、氢氧化钠和/或氢氧化钾和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括硫酸锂、硝酸锂、硫酸钠、硝酸钠、硫酸钾和硝酸钾中的至少一种的液体；
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使包括硫酸锂、硝酸锂、硫酸钠、硝酸钠硫酸钾和硝酸钾中的至少一种的液体经受电膜工艺，以将所述硫酸锂、硝酸锂、硫酸钠、硝酸钠硫酸钾和硝酸钾中的至少一种转化为氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；以及
再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种来与所述金属硫酸盐和/或金属硝酸盐反应。
126.一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属的金属硫酸盐与氢氧化锂、氢氧化钠和/或氢氧化钾和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括硫酸锂、硫酸钠和硫酸钾中的至少一种的液体；
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使所述包括硫酸锂、硫酸钠和硫酸钾中的至少一种的液体经受电膜工艺，以将所述包括硫酸锂、硫酸钠和硫酸钾中的至少一种转化为氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；以及
再利用通过所述电膜工艺获得的所述氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种来与所述金属硫酸盐反应。
127.一种用于制备金属氢氧化物的方法，所述金属氢氧化物包括至少一种选自镍、钴、锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括至少一种选自镍、钴、锰、锂和铝的金属的金属硫酸盐和/或金属硝酸盐与选自LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2或Ba(OH)2的碱和任选地螯合剂反应以获得包括所述金属氢氧化物的固体和包括Li2SO4Na2SO4、K2SO4、Rb2SO4、Cs2SO4、MgSO4、CaSO4、SrSO4、BaSO4、LiNO3NaNO3、KNO3、RbNO3、CsNO3、Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2和Ba(NO3)2中的至少一种的液体，
将所述液体和所述固体彼此分离以获得所述金属氢氧化物；
使所述包括Li2SO4Na2SO4、K2SO4、Rb2SO4、Cs2SO4、MgSO4、CaSO4、SrSO4、BaSO4、LiNO3NaNO3、KNO3、RbNO3、CsNO3、MgNO3、CaNO3、SrNO3和BaNO3中的至少一种的液体经受电膜工艺，以将所述Li2SO4、Na2SO4、K2SO4、Rb2SO4、Cs2SO4、MgSO4、CaSO4、SrSO4、BaSO4、LiNO3NaNO3、K2NO3、RbNO3、CsNO3、Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2和Ba(NO3)2中的至少一种转化为LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2和Ba(OH)2中的至少一种；以及
再利用通过所述电膜工艺获得的所述LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2和Ba(OH)2中的至少一种来与所述金属硫酸盐和/或所述金属硝酸盐反应。
128.根据权利要求125、126或127所述的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约9至约14的pH值下获得。
129.根据权利要求125、126或127所述的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约10至约13的pH值下获得。
130.根据权利要求125、126或127所述的方法，其中所述固体是包括所述金属氢氧化物的沉淀物，所述沉淀物是在约10.5至约12.5的pH值下获得。
131.根据权利要求125至130中任一项所述的方法，其进一步包括洗涤所述金属氢氧化物。
132.根据权利要求131所述的方法，其进一步包括干燥所述金属氢氧化物。
133.根据权利要求125至132中任一项所述的方法，其中使所述金属硫酸盐与氢氧化锂和螯合剂氨反应。
134.一种用于制备金属氧化物的方法，所述金属氧化物包括(i)至少一种选自镍和钴的金属和任选地(ii)至少一种选自锰、锂和铝的金属，所述方法包括：
使包括至少一种选自镍、钴、锰、锂和铝的金属的金属硫酸盐和/或金属硝酸盐与选自LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2或Ba(OH)2的碱和任选地螯合剂反应以获得包括金属氢氧化物的固体和包括Li2SO4Na2SO4、K2SO4、Rb2SO4、Cs2SO4、MgSO4、CaSO4、SrSO4、Ba...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·伯萨萨，JF·马格南，N·拉罗什，T·比比恩，M·沙博诺，M·多尔，
申请(专利权)人：内玛斯卡锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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