单水氢氧化锂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无尘级单水氢氧化锂及其制备方法，属于氢氧化锂制备技术领域。本发明专利技术所要解决的技术问题是针对现有湿ＬｉＯＨ.Ｈ２Ｏ存在板结问题，干ＬｉＯＨ.Ｈ２Ｏ存在粉尘飞扬问题，提供一种新的ＬｉＯＨ.Ｈ２Ｏ，即无尘、不板结单水氢氧化锂。本发明专利技术单水氢氧化锂为疏松的颗粒状湿品，其中，水份含量≤３．５％，单水氢氧化锂表面包裹微量的防板结剂。无尘级单水氢氧化锂是由以下方法制备而成：（１）制得Ｌｉ２Ｏ浓度为７０±５ｇ／ｌ的ＬｉＯＨ溶液，其中，控制ＳＯ４２－浓度≤１５ｇ／ｌ；（２）将步骤（１）得到的ＬｉＯＨ溶液蒸发至液固比为１∶０．８～１．５时加入微量防板结剂，搅拌均匀，分离、洗涤即得无尘ＬｉＯＨ.Ｈ２Ｏ湿品，真空密封包装３～５个月不板结。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无尘级，属于氢氧化锂制备技术领 域。
技术介绍
单水氢氧化锂(LiOH · H2O)的用途广泛，制造高级锂基润滑脂是目前 LiOH · H2O消费量最大的领域，LiOH · H2O生产的锂基润滑脂，适用温度范围宽 (_50°C +300°C)、防火性能好、难氧化、多次加热-冷却-加热循环时性能稳定，使用 寿命长，抗水性强。此外，LiOH · H2O在化工、国防、电池等领域也有广泛应用。在 电池工业中用于碱性蓄电池添加剂可以延长其寿命，增加蓄电量。在国防上作为离子交 换树脂可以吸收放射性同位素，可用作核反应堆的热载体和金属表面的保护剂。在航空 航天方面，LiOH · H2O可用于潜水艇中空气净化，飞行员的呼吸罩。LiOH · H2O还可 作为水净化剂、生产多孔混凝土的乳化剂、特种光学玻璃原料以及合成维生素A和其它 很多锂盐产品的原料。LiOH · H2O的制备方法主要有1、石灰石焙烧法将含锂矿石与石灰石按一定质量比混合、磨细。然后将磨好的料浆送入回转窑 内煅烧，碳酸钙分解产生的CaO与锂矿石反应生成LiOH。但由于此工艺能耗高、物料 流通量大、成本高、产品质量难以提高等缺点，现已很少采用。2、β -锂辉石碳酸钠加压浸取法将α-锂辉石精矿在1050°C 1100°C的回转窑中焙烧，使其转化为锂 辉石，加入一定量的Na2CO3混合均勻，加温在200°C浸出，通入CO2生成可溶性的 LiHCO3,过滤除去残渣，然后按化学计量比加入精制石灰乳，反应液浓缩结晶得到 LiOH · H2O。3、碳酸锂苛化法将精制石灰乳与碳酸锂按一定的比例混合，调节一定的苛化液浓度，加热至沸 腾并强力搅拌，苛化反应如下Ca (OH) 2+Li2C03 = CaCO3 I +2LiOH反应可得到浓度约3.5%的LiOH溶液。除去不溶性的残渣(主要是CaCO3),分 离后将母液减压浓缩、结晶而得到单水氢氧化锂。单水氢氧化锂在130°C 140°C干燥， 再在150°C 180°C下减压加热，制得无水LiOH。碳酸锂苛化法生产氢氧化锂是目前国 内外特别是国外生产氢氧化锂的主要方法。但此生产工艺流程长，设备投资较多，成本 高，且主要原料为碳酸锂，其价格的高低直接影响到单水氢氧化锂的成本。4、电解精制卤水将卤水浓缩到含Li为5% 7% (以LiCl计为 44%)，过滤后调pH10.5 11.5，沉淀除去卤水中的钙镁离子，得到精制卤水(主要成分是LiCl)，然后将精制卤3水作为电解液放在特制的电解槽中电解，阳极电解液为精制卤水，阴极电解液为水或 LiOH溶液；在阳极电解液和阴极电解液之间有一阳离子选择性渗透膜(如全氟磺酸膜 Rf-SO3H,全氟羧酸膜Rf-COOH等)，阳离子可以通过，而阴离子被阻挡而不能通过。 电解时，Li+可以透过膜迁移到阴极转化为LiOH。反应产生的压和邙可作为副产品制 造HC1。最终在阴极可得到浓度约为14%的LiOH溶液，结晶干燥，即得LiOH产品。 但此方法能耗大，成本高，对环境影响较大。5、电解 Li2SO4 溶液将Ii2SO4溶液作为阳极液，水作为阴极液放于膜电解槽装置中进行电解，其中 阳极电解液和阴极电解液之间用含氟阳离子交换树脂(如C2H4和CT2 = CFO (CF2) 3C0CFS 的异分子聚合物)隔开，控制电压为6V，电流密度为ΙΟΟΑ/dm2，在阴极可获得质量浓度 约为10%的LiOH溶液，同时在阳极可获得H2SO4溶液。离子膜电解法制备LiOH，不仅 Li回收率高(近100% )，无二次污染，而且制得的产品纯度高(> 99% )，可直接用来 生产锂润滑剂。但本方法对精制卤水杂质离子的含量要求非常高Na+和K+的总浓度在 5%以下，Ca2+和Mg2+的总量不超过0.004%。另外，离子膜价格昂贵、不易维护，相对 提高了制备LiOH的生产成本。6、铝酸盐锂沉淀法本方法生产氢氧化锂是以浓度10%的铝酸钠为原料，用浓度为40%的CO2 碳化分解制得Al(OH)3,按铝锂重量比13 15加入到提硼后的卤水(含LiO.13% ) 中，控制pH6.8 7.0，温度90°C，Al(OH)3可与卤水中的Li+生成稳定的铝锂化合物 (LiCl · 2A1 (OH)3 · IiH2O)沉淀，锂的沉淀率达95%。将得到的铝锂沉淀物在中性盐 (如NaNO3, NaCl等)存在下于120°C 130°C煅烧20min 30min，使其分解为Al(OH)3 和可溶性锂盐，热水浸取，使沉淀物中的铝锂分离。将浸取液流过装有强酸性阳离子交 换树脂的交换柱，溶液中的Li+、Mg2+等阳离子被置换留在交换柱中，然后用 20% 的苛性碱液洗脱，Mg2+、Ca2+等杂质离子生成氢氧化物沉淀留在交换柱中，Li+生成LiOH 随溶液流出；或者将浸取液流过装有强碱性阴离子交换树脂的交换柱，溶液中的LiCl被 转换为LiOH随溶液流出，Mg2+、Ca2+等杂质离子被沉淀留在交换柱中被分离。本方法 得到的LiOH溶液浓度为6%左右，锂的回收率在90%以上。将得到的LiOH溶液蒸发浓 缩、结晶干燥，即得LiOH产品。从碳化液中回收的纯碱和氢氧化铝在900°C煅烧，浸取 后得到的铝酸钠可以循环利用。该方法用于工业规模生产时的缺点是所得的铝锂沉淀物 为胶体，固体重量只占10%左右，平均颗粒仅lym，不易过滤并且工艺流程复杂，能耗 尚ο7、煅烧法将卤水提硼，蒸发去水50%，在700°C下煅烧Zh，卤水中的氯化镁热解变成氧 化镁，分解率达93%，再用水浸取，浸取液(含锂0.14%)加石灰乳和纯碱除去钙镁离 子，加入Na3POjX淀出Li3PCV过滤，将Li3PO4沉淀与CaO和Al2O3以1 6 2的比 例混合磨细，于电阻炉中保持2300°C焙烧Zh，然后把煅烧混合物用85°C 95°C的热水浸 出，过滤，滤液经蒸发浓缩、结晶、干燥，可得LiOH产品。该方法的优点是锂镁等资 源可综合利用，需化工原料少；煅烧可以去除硼镁等杂质，提高了氢氧化锂的纯度。缺 点是镁的使用使得工艺流程复杂，设备腐蚀严重，蒸发水量大，能耗高。8、专利号为ZL 200710051016.5提供了一种电池级单水氢氧化锂的制备方法该方法是将硫酸锂浸出液适当蒸发浓缩，加入NaOH反应，过滤除去Fe、Ca、 Mn等杂质，然后冷冻到-5士3°C后，过滤分离出Na2SO4 · IOH2O,然后将滤液蒸发浓缩 结晶出粗LiOH · H2O,将粗LiOH · H2O重溶，并向粗LiOH · H2O重溶液中加入精制 剂除Na，冷却结晶过滤分离，固体为湿LiOH · H2O,再经干燥制得LiOH · H2O产品。9、硅酸锂转化法硅酸锂转化法是将制得的碳酸锂与硅酸共熔，生成硅酸锂，硅酸锂水解，产生 氢氧化锂；硫酸锂转化法是先把盐湖卤水中的锂转化为硫酸锂，再用硫酸锂和氢氧化钡 反应，产生氢氧化锂。目前，硅酸锂法和硫酸锂法制备氢氧化锂技术还不成熟，正在研 究当中。上述方法制备的LiOH · H2O在使用中由于存在刺鼻粉尘飞扬的问题，随着人们 环保意识的增强，对工作环境提出了更高要求，粉尘飞扬问题迫在眉睫。虽然未干燥的 湿LiOH · H2O能解决粉尘飞扬的问题，但湿的LiO本文档来自技高网...

【技术保护点】
单水氢氧化锂，其特征在于：所述单水氢氧化锂为疏松的颗粒状湿品，其中，水份含量≤３．５％，单水氢氧化锂表面包裹微量的防板结剂，所述防板结剂为十二烷基磺酸钠、亚铁氰化钠、亚铁氰化钾、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、十二醇硫酸钠、聚丙烯酰胺、甲基戊醇、三乙基己基磷酸或纤维素衍生物中的一种；其中，防板结剂的重量为１～１０ｐｐｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚开林，金鹏，霍立明，何东利，何开茂，彭宗惠，涂明江，杨柳，金和山，江虎成，
申请(专利权)人：四川天齐锂业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]