【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池级碳酸锂，具体涉及一种电池级碳酸锂及其制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池由于具有比能量高、使用寿命长，额定电压高、高功率承受力、自放电率低、重量轻、高低温适应性强等优点，已成为数码、通信、航空、便携式电子产品等的首选电源。随着其在动力汽车、大功率储能设施上的推广应用，其需求量随之增长。
2、其中，碳酸锂作为正极材料的核心，需求量也越来越大，对其要求也随之增高，工业级碳酸锂已经不能满足动力电池的需求，进一步将粗碳酸锂提纯到电池级碳酸锂是目前亟需解决的问题，然而，原料碳酸锂存在杂质，杂质中包括硫酸根，钙离子，还有镁、钠和盐酸不溶物等，由于是硫酸体系，导致碳酸锂合成时容易造成硫酸根包裹，造成硫酸根洗涤不净，同时杂质中的钙离子在碳酸锂合成中会和过量的碳酸根形成碳酸钙沉淀，所以合成的碳酸锂中会夹杂碳酸钙沉淀，基于这一问题，本专利技术提出了一种新的电池级碳酸锂及其制备方法。
技术实现思路
1、基于上述表述，本专利技术提供了一种电池级碳酸锂及其制备方法，以解决现有技术中原料碳酸锂存在钙、镁、钠、硫酸根、盐酸不溶物等杂质超标而影响碳酸锂性能的技术问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种电池级碳酸锂的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤(1)：碳酸锂制浆；将碳酸锂和纯水按比例混合得到浆料，搅拌待用；
5、步骤(2)：碳酸锂苛化；向步骤(1)得到的浆料中加入氧化钙或者氢氧化钙粉
6、步骤(3)：苛化渣高温煅烧碳酸钙；将步骤(2)得到的苛化渣进行烘干，高温煅烧，得到氧化钙和二氧化碳气体，氧化钙回用到步骤(2)中继续进行苛化反应，净化的二氧化碳气体备用；
7、步骤(4)：苛化液除钙；向步骤(2)得到的苛化液中加入除钙剂控制反应温度为50～70℃，反应时间为1～2h，固液分离得到除钙液；
8、步骤(5)：除氟；向步骤(4)得到的除钙液中加入除氟剂进行反应，反应后固液分离，得到除氟液；
9、步骤(6)：碳化；将步骤(5)得到的除氟液打入碳化釜，并通入二氧化碳气体进行碳化反应，其中二氧化碳为步骤(3)中净化的二氧化碳气体；
10、步骤(7)：粗碳酸锂精制；将碳化反应后得到的浆料进行过滤，得到粗碳酸锂和母液，母液为碳酸钠溶液，粗碳酸锂经过洗涤、烘干、破碎、除铁、包装得到电池级碳酸锂。
11、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
12、进一步的，在步骤(1)中，碳酸锂制浆的条件为：将碳酸锂和纯水的固液质量比控制为1:(5～10)，混合后在300～350rpm下，搅拌5～10min。
13、进一步的，在步骤(2)中，苛化反应的条件为：控制反应温度为80～90℃，搅拌强度为400～600rpm，反应时间为90～180min。
14、进一步的，苛化液包括lioh、naoh、ca(oh)2和caso4；
15、苛化渣包括caco3、caso4、未反应的mg(oh)2、盐酸不溶物和夹杂的lioh。
16、进一步的，在步骤(3)中，高温煅烧的煅烧温度为1000～1200℃。
17、进一步的，在步骤(4)中，所述除钙剂的加入量为溶液中钙离子物质的量的2.05～2.1倍；
18、所述除钙剂为naf、kf、nh4f和lif中的一种。
19、进一步的，在步骤(5)中，所述除氟剂为强碱性阴离子交换树脂除氟剂，其用量为溶液质量的0.2～0.5％；
20、所述除氟反应的反应条件为：反应温度50℃，控制反应时间为45～90min。
21、进一步的，在步骤(6)中，碳化反应的反应条件为：控制反应压力为1.5～2.5mpa，反应温度为80～95℃；co2的通入速度控制在50～100l/h，搅拌速度为300～400rpm。
22、第二方面，本专利技术还提供一种根据第一方面中所述的电池级碳酸锂的制备方法制备得到的电池级碳酸锂。
23、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
24、本专利技术提供的电池级碳酸锂的制备方法与现有技术相比，具有如下优势：
25、1、该制备方法采用氧化钙或者氢氧化钙去除硫酸根，避免了用钡盐形成硫酸钡沉淀，由于硫酸钡沉淀颗粒很小，过滤起来非常困难，用氧化钙或者氢氧化钙除杂能够避免过滤的难题。
26、2、该制备方法没有使用碳酸氢化和热解工艺，由于碳酸氢锂的溶解度不大，热解时会形成大量的母液，处理母液量极大，效率低，该方法碳化效果更好、效率更高。
27、3、该制备方法将生成的苛化渣重新煅烧，生成的氧化钙可以循环使用，生成的二氧化碳气体可以用于合成碳酸锂，减少了原料的用量，实现了资源合理化利用。
28、4、该制备方法没有母液处理，碳酸锂合成后，固液分离，母液为碳酸钠溶液，可以用于工业碳酸锂制备的前面工序，用于调节ph，实现了资源的最大化利用。
29、5、该制备方法在苛化过程中将碳酸锂转化为了氢氧化锂，轻松的实现了镁锂分离。
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1.一种电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，碳酸锂制浆的条件为：将碳酸锂和纯水的固液质量比控制为1:(5～10)，混合后在300～350rpm下，搅拌5～10min。
3.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，苛化反应的条件为：控制反应温度为80～90℃，搅拌强度为400～600rpm，反应时间为90～180min。
4.根据权利要求3所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，苛化液包括LiOH、NaOH、Ca(OH)2和CaSO4；
5.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，高温煅烧的煅烧温度为1000～1200℃。
6.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述除钙剂的加入量为溶液中钙离子物质的量的2.05～2.1倍；
7.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述除氟剂为强碱性阴
8.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(6)中，碳化反应的反应条件为：控制反应压力为1.5～2.5Mpa，反应温度为80～95℃；CO2的通入速度控制在50～100L/h，搅拌速度为300～400rpm。
9.一种根据权利要求1至8任一项所述的电池级碳酸锂的制备方法制备得到的电池级碳酸锂。
...【技术特征摘要】
1.一种电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，碳酸锂制浆的条件为：将碳酸锂和纯水的固液质量比控制为1:(5～10)，混合后在300～350rpm下，搅拌5～10min。
3.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，苛化反应的条件为：控制反应温度为80～90℃，搅拌强度为400～600rpm，反应时间为90～180min。
4.根据权利要求3所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，苛化液包括lioh、naoh、ca(oh)2和caso4；
5.根据权利要求1所述的电池级碳酸锂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，高温煅烧...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡珊珊，朱海霞，刘婷，
申请(专利权)人：湖北锂宝新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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