氢氧化锂的提纯方法报道
来源:ChemicalBook
背景及概述[1]
高纯度氢氧化锂是国防工业、原子能工业、航天工业和电子工业产品中锂元素的重要来源,在新能源和新材料等高新技术领域中有广泛的应用。近年来,对氢氧化锂的研究重点主要放在如何进一步降低杂质含量,得到高纯度、高透明度、粒度大且均匀的氢氧化锂产品上。
提纯方法[1]
高纯高清氢氧化锂是生产高科技锂产品最重要的基本原料之一,其高纯概念为:主含量(LiOH·H2O)达99.9%以上(含分子结晶水),或各元素及化合物杂质含量均在30ppm以下,关键杂质元素(如Si)达15ppm以下;高清晰度概念(即透射率或澄清度)达95%以上,最多可达99.5%。目前主要用于生产单晶芯片(如高纯高清四硼酸锂单晶、高纯高清三硼酸锂单晶等)、超高纯产品(如超高纯碳酸锂,纯度为5个9,即99.%以上)、绿色新能源(如高容量锂电池、锂动力汽车等)及纳米新材料等各方面,在微电子、数码技术、光电子科技、新型计算机、国防建设、视频传播、航空航天、军事科技、卫星通讯等众多领域有着广泛而重要的应用,随着现代高新技术产业不断向“超纯、超细、超精、超容、超微”方向发展,对高纯、高清新材料的需求日益强烈,其应用前景十分巨大。
报道一、
一种工业级氢氧化锂生产高纯高清氢氧化锂的提纯方法,包括下述步骤:
参阅如图1中所示,工业级氢氧化锂生产高纯高清氢氧化锂的提纯方法,原料采用新疆锂盐厂生产,工业1级质量标准。其主要质量指标为:LiOH·H2O主含量:≥56.5(分子结晶水末计入),各杂质元素含量如下:CO2:0.5%,K+:0.15%,Na+:0.05%,CaO:0.%,Fe2+:0.%,Cl-:0.%,SO42-:0.03%,盐酸不溶物:0.01%,水不溶物:0.02%。该原料中硅(Si)杂质含量主要以盐酸不溶物与水不溶物形式表示,二者合计为0.03%,即ppm。投料工业级氢氧化锂的约kg,加入电导水约kg,引入溶解槽A中,在室温20℃下搅拌20分钟使充分溶解,静置5分钟后清除表面杂质,然后快速过滤,滤去约占总重量0.2%不溶性沉渣,得除硅液1,将除硅液1注入反应器B中开始加热,当温度达到40℃时,加入5%的碳酸化提纯试剂,进行部分碳酸化共沉淀反应。
反应过程中放出氨气及氢气,及时用通风设备排出回收,继续加热至沸(约~℃),维持沸腾40分钟,使各类反应进行完全。停止加热后10分钟内趁热过滤,进行液固分离得净化液2,将净化液2引入反应器C中进行蒸发,加热至沸后加入0.05%的EDTA作为遮蔽剂,继续沸腾至溶液浓缩至原体积约1/3,或肉眼观察可见结晶开始析出时,停止加热,静置冷却,当液温降至40℃时进行过滤分离液固体,滤液返回溶解槽A内回收利用,所得固体产品用70℃的温热纯水淋洗2次,然后离心脱水送入真空烘箱中,在℃温度下烘干4小时,得到高纯氢氧化锂。
报道二、
对工业纯的氢氧化锂进行提纯。具体过程为:将g的工业纯氢氧化锂加入到g的水中,采用超声波将氢氧化锂完全溶解,再用Al2O3微滤膜过滤溶液,将不溶性杂质除去得到清液,然后向所得的清液中加入3.84g得EDTA,搅拌到完全溶解后,在搅拌下加入g的乙醇,可见有氢氧化锂晶体析出,溶液经陈化20分钟后,过滤得到晶体和滤液,晶体用70℃的水淋洗净化,然后在70℃下真空干燥3小时,得到高纯度的氢氧化锂.6g,回收率为98.3%。滤液在真空度为1~5毫米汞柱下用MFI型分子筛膜进行乙醇回收操作,所得乙醇质量浓度为90%。
提纯后所得氢氧化锂的指标为:(以质量百分数计)LiOH·H2O:99.99%;CO32-:0.%;K:0.%;Fe:0.0%;Ca:0.%;Na:0.%;Cl-:0.0%;SO42-:0.0%;Cu、Mg、Mn和Si未检测到。透光率98.95%。
参考文献
[1][中国发明,中国发明授权]CN513812.7工业级氢氧化锂生产高纯高清氢氧化锂的提纯生产技术/工业级氢氧化锂生产高纯高清氢氧化锂的提纯方法
[2][中国发明,中国发明授权]CN.9一种提纯氢氧化锂的方法