1310-66-3/單水氫氧化鋰的制備方法

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，LiOH ? H20生產(chǎn)的鋰基潤滑脂，適用溫度范圍寬、防火性能好、難氧化、多次加熱一 冷卻一加熱循環(huán)時(shí)性能穩(wěn)定，使用壽命長，抗水性強(qiáng)。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。

制備方法

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。

4、電解精制鹵水 將鹵水濃縮到含Li為596?796(以LiCl計(jì)為35 %?44 %)，過濾后調(diào)pH10.5?11. 5，沉淀除去鹵水中的鈣鎂離子，得到精制鹵水(主要成分是LiCl), 然后將精制鹵水作為電解液放在特制的電解槽中電解，陽極電解液為精制 鹵水，陰極電解液為水或LiOH溶液；在陽極電解液和陰極電解液之間有一 陽離子選擇性滲透膜(如全氟磺酸膜Rf —S03H、全氟羧酸膜Rf ~COOH 等），陽離子可以通過，而陰離子被阻擋而不能通過。電解時(shí)，U+可'以 透過膜遷移到陰極轉(zhuǎn)化為LiOH。反應(yīng)產(chǎn)生的H2和Cl2可作為副產(chǎn)品制造HCl。 最終在陰極可得到濃度約為14 96的LiOH溶液，結(jié)晶干燥，即得Li0H產(chǎn)品。 但此方法能耗大，成本高，對環(huán)境影響較大。

5 、電解Li2S04溶液

將Li2S04溶液作為陽極液，水作為陰極液放于膜電解槽裝置中進(jìn)行電 解，其中陽極電解液和陰極電解液之間用含氟陽離子交換樹脂(如C晶和 CF2-CF0(CF2) 3C0CF3的異分子聚合物）隔開，控制電壓為6V，電流密度 為100A/dm2，在陰極可獲得質(zhì)量濃度約為IO 9&的LiOH溶液，同時(shí)在陽極 可獲得H2S04溶液。離子膜電解法制備LiOH ,不僅"回收率高(近100%), 無二次污染，而且制得的產(chǎn)品純度高(〉99%)，可直接用來生產(chǎn)鋰潤滑劑。 但本方法對精制鹵水雜質(zhì)離子的含量要求非常高:Na+和K+的總濃度在59&以 下，Ca"和Mg"的總量不超過0.004 % 。另外，離子膜價(jià)格昂貴、不易維護(hù)，相對提高了制備LiOH的生產(chǎn)成本。