碳酸锂氢化工段工艺技术研究
2018-12-13张志月吴会敏李鹏武尹晓刚
张志月,吴会敏,李鹏武,尹晓刚,陈 卓
(贵州师范大学 化学与材料科学学院,贵州 贵阳 550001)
在科学技术不断发展的推动下,我国锂电池使用量占世界使用量比例上升,仅2013到2015年间由43%上升至70%,电池级碳酸锂需求量大幅增加。当前,生产电池级碳酸锂的工业流程和技术得到逐渐完善,孙哲[4]使用液固比为25∶1,每分钟4 L 的CO2流速,在20 ℃下反应1h,制得纯度为99.5%的产品,回收率为74%。马爱军等[5]采用Bys-201型络合剂除钙镁,在CO2流速为每分钟5 L,20 ℃下反应1.5h后,发现制得产品Mg含量大于0.0060%,Ca含量大于0.0040%。彭秋华[6]利用实验母液进行六次循环使用得到纯度99.7%,回收率92%,Mg含量0.0070%,Ca含量0.0038%的产品。目前生产碳酸锂氢化的工艺技术存在费时,流程冗杂,液固比大,高成本及对环境存在一定影响,且工段后期难以处理污水等问题。
本研究旨在进一步精简电池碳酸锂生产工艺技术,提高生产效率,降低成本。如下为优化改进氢化分解生产工艺技术流程反应机理:
Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3(氢化反应)
1 实验材料与方法
1.1 实验药品及仪器
实验药品:碳酸锂(工业级98.8%)、CO2气体(工业纯)等。
实验仪器:原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司TAS-990 AFG)、电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司DK-98-II)、数字控温电热套(天津市泰斯特仪器有限公司98-1-C型)、电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司AL 104)。
1.2 实验方法
样品经过预处理后,称量置于1000mL烧杯中,依照制定的液固比加入一定水,调浆后放入恒温水浴加热,同时通入CO2并通电使用搅拌器搅拌,直到氢化反应结束生成氢化液,离心得氢化清液。……
