[发明专利]一种利用高镁锂比盐湖卤水生产电池级碳酸锂的方法

权利要求书

1.一种利用高镁锂比盐湖卤水生产电池级碳酸锂方法，其特征在于，该方法是通过下述装置实现的：

该装置包括一个上开口式的容器池（1），所述的容器池（1）在中间设置有阴离子交换膜（2），阴离子交换膜（2）将容器池（1）分隔为阳极池（3）和阴极池（4）；在阴极和阳极池的底部分别铺设有导电金属网（5），在导电金属网（5）上连接电线（6），且阴极池和阳极池的电线分别与正负电连接；所述的阳极池（3）中分布有阳极树脂（7），阴极池中分布有阴极树脂（8）；

利用上述装置生产电池级碳酸锂方法，具体步骤如下：

1）在阳极池（3）注入不含镁的盐水；向阴极池（4）中注入含高镁锂比的卤水；

2）控制外加电压为0.5~5v，通电1~10小时后，阳极池脱锂、阴极池嵌锂，当阳极池和阴极池脱锂和嵌锂达到平衡，分别放出盐水和卤水，这时阳极脱锂后成为脱锂态，阴极嵌锂后成为嵌锂态；

3）改变电流方向，在上批阴极池中注入与步骤1）相同的盐水，向上批阳极池中注入与步骤1）相同的卤水，再重复上一个过程；

4）排出的盐水，经浓缩至锂离子含量大于2000ppm后，加入碳酸盐进行沉淀，过滤，干燥得到工业级碳酸锂；

5）步骤4）所得的工业级碳酸锂经二氧化碳碳酸氢化转成碳酸氢锂，碳酸氢锂料液分别通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂进行除杂，再加热结晶，过滤，干燥，粉碎，得到电池级碳酸锂；

所述的阳极树脂为含正极材料的导电树脂，即嵌锂态树脂；阴极树脂是由含正极材料的导电树脂进行预处理而得，为脱锂态树脂；

所述的含正极材料的导电树脂的制备方法如下：

1）在单体和交联剂中，加入引发剂、致孔剂和交联剂，混合均匀；

2）在步骤1）制备的混合物中，加入正极材料粉末和导电体粉末，混合均匀，制成分散相；

3）将步骤2）制备的分散相加入到含有分散剂的水溶液或盐溶液连续相中，搅拌，调整粒径为50~2000um，在50~120℃下，聚合1~20h，进行后处理，即得含正极材料的导电树脂；

所述的预处理方法为：

将含正极材料的导电树脂，即嵌锂态树脂装置容器中，搅拌下滴加氧化剂，即得脱锂态树脂；或

将含正极材料的导电树脂，即嵌锂态树脂放入阴极池，将阳极池放入石墨电极，在外加电路下，含嵌锂态正极材料中的锂迁出，成为含脱锂态正极材料的导电树脂；

所述的引发剂用量为单体和交联剂总重量0.1~5%；致孔剂用量为单体和交联剂总重量10~200%；正极材料粉末为单体和交联剂总重量10~200%；导电体粉末为单体和交联剂总重量5~100%；

所述的正极材料选自磷酸铁锂类、锰酸锂、钛酸锂类中的一种或几种组合。

2.如权利要求1所述的利用高镁锂比盐湖卤水生产电池级碳酸锂方法，其特征在于：所述的磷酸铁锂类指LixFeyMezPO4，钛酸锂类指LixMeyTizO12，Me指金属元素。

3.如权利要求1所述的利用高镁锂比盐湖卤水生产电池级碳酸锂方法，其特征在于：所述的导电体选自金属粉末、半导体粉末、石墨粉或碳粉中的一种或几种组合。

4.如权利要求1的利用高镁锂比盐湖卤水生产电池级碳酸锂的方法，其特征在于，所述盐水，包括氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、氯化钾或硫酸钾。

5.如权利要求1的利用高镁锂比盐湖卤水生产电池级碳酸锂的方法，其特征在于，所述的浓缩，具体方法为膜浓缩或热浓缩。