[发明专利]一种盐湖卤水制备电池正极材料行业级碱式碳酸镁的方法

说明书

本发明涉及新能源领域，具体公开了一种盐湖卤水制备电池正极材料行业级碱式碳酸镁的方法，其包括转化耦合、固液分离、浆洗、脱水、干燥及包装步骤，首先将碳酸锂电渗析分离尾液和碳酸锂转化尾液混合，进行三级溢流‑连续转化反应；再将将反应后的混合料液进行过滤，得到的固相碱式碳酸镁滤饼，液相为外排含锂废液；将碱式碳酸镁滤饼进行多次压滤脱水和洗涤研磨；对洗涤合格后的碱式碳酸镁滤饼进行脱水，得到碱式碳酸镁粗品；最后将碱式碳酸镁粗品干燥粉碎后，进行封口包装。本发明的碱式碳酸镁可用于电池正极材料，其具有提升锂电池性能的优点；另外，本发明的制备方法具有工艺简单，生产成本低，生产的碱镁碳酸镁产量高，品质好等优点。

技术领域

本发明涉及新能源领域，更具体地说，它涉及一种盐湖卤水制备电池正极材料行业级碱式碳酸镁的方法。

背景技术

新能源行业迅速发展对电池正极材料各方面的性能提出了越来越高的要求，人们对于锂离子电池的安全性能、循环性能和使用寿命等有了更高的要求。掺杂技术是锂电池性能改进最常用的一种方法，在锂电池正极材料中掺杂电池正极材料行业级碱式碳酸镁酸镁可以提高电池的放电容量，降低电池的循环衰减率。掺杂了电池正极材料行业级碱式碳酸镁的电池可以改变目前存在的首次充放电的库伦效率降低及锂离子形成锂金属晶枝等问题。由于掺杂电池正极材料行业级的碱式碳酸镁对锂电池性能有显著提升，因此满足行业标准的碱式碳酸镁已经在锂电池正极材料中得到广泛应用，随着电池产量迅速增加，电池正极材料行业级碱式碳酸镁需求量日益旺盛。

因此，扩大生产电池正极材料行业级碱式碳酸镁，并且提高电池正极材料行业级碱式碳酸镁的质量是非常有必要的。

发明内容

为了提高电池正极材料行业级碱式碳酸镁的质量和产量，本发明提供一种盐湖卤水制备电池正极材料行业级碱式碳酸镁的方法。

本发明提供的一种盐湖卤水制备电池正极材料行业级碱式碳酸镁的方法采用如下的技术方案：

一种盐湖卤水制备电池正极材料行业级碱式碳酸镁的方法，包括以下步骤：

S1、转化耦合：将碳酸锂转化尾液加热至65～70℃，再将碳酸锂电渗析分离尾液和碳酸锂转化尾液按一定比例混合均匀，进行三级溢流-连续转化反应，加料方式为联锁加料；

S2、固液分离：将步骤S1中反应后的混合料液进行过滤，得到的固相碱式碳酸镁滤饼，液相为外排含锂废液；

S3、浆洗：将碱式碳酸镁滤饼进行一次压滤脱水、一次搅拌和一次洗涤研磨，再经过二次压滤脱水、二次搅拌和二次洗涤研磨；

S4、脱水：将洗涤合格后的碱式碳酸镁滤饼进行脱水，得到碱式碳酸镁粗品，含水率为45～50％；

S5、干燥及包装：将碱式碳酸镁粗品干燥粉碎后，进行封口包装。

通过采用上述技术方案，以液态镁盐作为原料来制备碱式碳酸镁，针对电渗析分离尾液和碳酸锂转化尾液中离子种类和浓度独特的特点，将两者定比例混合，电渗析分离尾液镁离子与碳酸锂转化尾液碳酸根离子发生化学反应形成碳酸镁，富余镁电渗析分离尾液镁离子与碳酸锂转化尾液氢氧根离子进行化学反应生成氢氧化镁。该方法主要反应机理如下：

Mg²⁺+CO3^2-→MgCO₃

Mg²⁺+2OH^-→Mg(OH)₂

4MgCO₃+Mg(OH)₂+H₂O→4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O