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氫氧化鋰(分子式:LiOH)是鋰的氫氧化物,具腐蝕性,室溫下為白色潮解性晶體。易溶于水,溶液呈強(qiáng)堿性,微溶于乙醇,存在無水和一水合物兩種狀態(tài)。單水氫氧化鋰的用途廣泛,制造高級鋰基潤滑脂是目前LiOH·H20消費(fèi)量最大的領(lǐng)域。
目前,世界鋰基潤滑脂產(chǎn)量占潤滑脂總產(chǎn)量的73. 41%,其中,中國占82. 42%,北美占68. 34% , 歐洲占67.98%。此外,LiOH'mO在化工、國防、電池等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。在電池工業(yè)中用于堿性蓄電池添加劑可以延長其壽命,增加蓄電量; 在國防上作為離子交換樹脂可以吸收放射性同位素,可用作核反應(yīng)堆的熱 載體和金屬表面的保護(hù)劑;在航空航天方面,LiOH ? H20可用于潛水艇中 空氣凈化,飛行員的呼吸罩;LiOH"H20還可作為水凈化劑、生產(chǎn)多孔混 凝土的乳化劑、特種光學(xué)玻璃原料以及合成維生素A和其它很多鋰鹽產(chǎn)品 的原料。
電池級LiOH ? H20是專門用于生產(chǎn)鋰離子電池的高檔產(chǎn)品,電池級 LiOH'H20的用途將隨著鋰動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的不斷發(fā)展,進(jìn)一步擴(kuò)大使用范圍。
LiOH ? H20的制備方法主要有:
1、 石灰石焙燒法
將含鋰礦石與石灰石按一定質(zhì)量比混合、磨細(xì)。然后將磨好的料漿送 入'回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒,碳酸鈣分解產(chǎn)生的CaO與鋰礦石反應(yīng)生成LiOH 。但由 于此工藝能耗高、物料流通量大、成本高、產(chǎn)品質(zhì)量難以提高等缺點(diǎn),現(xiàn) 已很少采用。
2、 3 -鋰輝石碳酸鈉加壓浸取法
將a —鋰輝石精礦在105(TC?110(TC的回轉(zhuǎn)窯中焙燒,使其轉(zhuǎn)化為P —鋰輝石,加入一定量的Na2C03混合均勻,加溫在20(TC浸出,通入0)2生
成可溶性的LiHC03 ,過濾除去殘?jiān)?,然后按化學(xué)計(jì)量比加入精制石灰乳, 反應(yīng)液濃縮結(jié)晶得到LiOH ? H20。
3、 碳酸鋰苛化法 將精制石灰乳與碳酸鋰按一定的比例混合,調(diào)節(jié)一定的苛化液濃度,
加熱至沸騰并強(qiáng)力攪拌,苛化反應(yīng)如下: Ca(0H)2 + Li2C03 = CaC03 } + 2LiOH
反應(yīng)可得到濃度約3. 59&的LiOH溶液。除去不溶性的殘?jiān)?主要是 CaC03),分離后將母液減壓濃縮、結(jié)晶而得到單水氫氧化鋰。單水氫氧 化鋰在130。C?14(TC干燥,再在150。C?180'C下減壓加熱,制得無水 LiOH。碳酸鋰苛化法生產(chǎn)氫氧化鋰是目前國內(nèi)外特別是國外生產(chǎn)氫氧化鋰 的主要方法。但此生產(chǎn)工藝流程長,設(shè)備投資較多,成本高,且主要原料 為碳酸鋰,其價(jià)格的高低直接影響到單水氫氧化鋰的成本。
一種優(yōu)化的電池級單水氫氧化鋰的制備方法如下:
包括:
(1)在硫酸鋰凈化液中加入氫氧化鈉,完全溶解,冷卻,得到Na2SO4·10H2O固體和LiOH液體;
(2)過濾分離,得到LiOH液體;
(3)將LiOH液體蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶后,將其過濾分離淋洗,得到LiOH·H2O一次粗品;
(4)在LiOH·H2O一次粗品中加入去離子水,攪拌使其完全溶解,得到LiOH·H2O一次粗品重溶液,
(5)LiOH·H2O一次粗品重溶液中,加入精制劑反應(yīng)結(jié)束后,將其過濾分離,濾液為LiOH精制液;
(6)將LiOH精制液蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶后,將其過濾分離,固體為電池級LiOH·H2O濕品;
(7)將電池級LiOH·H2O濕品烘干后取出,得到電池級LiOH·H2O產(chǎn)品。本發(fā)明生產(chǎn)過程簡單、操作容易,產(chǎn)品質(zhì)量很好。