[发明专利]联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法

摘要

本发明涉及联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法，属于锂电池技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法。该方法通过浆液处理、两次中和净化、除钙、除磁以及除有机物、两次膜浓缩得到一次浓缩液和二次浓缩液，二次浓缩液通过四次精制得到EV级碳酸锂，一次浓缩液通过转化、精制得到EV级单水氢氧化锂。本发明方法，将EV级碳酸锂和EV级单水氢氧化锂工艺流程有机结合，可以减少新建生产线对设备的投入，缩短工艺流程，实现EV级锂盐产品的工业化生产，为提高锂动力电池的容量、电池寿命及其安全性能打下了坚实的基础。

主权项

1.联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、浆液处理：将硫酸锂浆液过滤后，在滤液中加入碳酸钙，固液分离，得到二水合硫酸钙固体和微酸性液，其中，所述硫酸锂浆液为锂矿石酸化焙烧后浸出所得的浸出浆液，硫酸锂浆液的pH值为1～2，比重为1.2～1.4，浓度以Li₂O含量计为30～32g/L；B、两次中和净化：调节A步骤的微酸性液pH为6.5～7.5，反应30～40min，过滤，得到中性液；然后在中性液中，加入碳酸钠，并调节pH为11～12，反应30～40min，过滤，得到一次净化液；C、除钙、除磁以及除有机物：将B步骤的一次净化液通过阳离子树脂交换膜除钙，通过低温除磁，通过吸附剂去除有机物，过滤，得到二次净化液和净化渣；所述低温除磁的温度为90～100℃，磁场强度为10000～12000Gs；D、两次浓缩：将C步骤的二次净化液通过一次浓缩，得到一次浓缩液，再将一次浓缩液通过二次浓缩，得到二次浓缩液；其中，一次浓缩液的浓度以Li₂O计为43～45g/L，二次浓缩液的浓度以Li₂O计为55～60g/L；E、碳酸锂的一次精制：在D步骤的二次浓缩液中加入低钙碳酸钠溶液，高温除磁，过滤，得到碳酸锂一次精品和硫酸钠母液；所述低钙碳酸钠溶液中的钙小于5ppm；所述高温除磁的温度为120～150℃，磁场强度为10000～12000Gs；F、碳酸锂的二次精制：将E步骤的碳酸锂一次精品用去离子水搅洗，高温除磁，然后固液分离，得到碳酸锂二次精品和洗水；G、碳酸锂的三次精制：将碳酸锂二次精品配置成浆液，在浆液中通入食品级CO₂气体，净反应2.5～3小时，压滤，得到碳化清液，再把碳化清液通入饱和蒸汽，待反应到溶液中Li₂O浓度为6～7.5g/L，料液温度为90～100℃时，净反应10分钟，再进行高温超磁，然后分离，得到碳酸锂三次精品；高温超磁的温度为120～150℃，磁场强度为16000～18000Gs；H、碳酸锂的四次精制：将碳酸锂三次精品干燥，高温超磁后，得到碳酸锂四次精品；I、电除磁：将碳酸锂四次精品磨细后，再进行电除磁，得到电动汽车级碳酸锂；所述电除磁的磁场强度为18000～20000Gs；J、氢氧化锂的获得：在D步骤的一次浓缩液中加入氢氧化钠，然后冷冻，固液分离，得到氢氧化锂液体和芒硝固体；K、氢氧化锂的两次精制：将J步骤的氢氧化锂液体蒸发浓缩结晶后，冷却结晶，过滤，得到氢氧化锂一次精品；将氢氧化锂一次精品用去离子水溶解，蒸发浓缩结晶，冷却结晶，过滤，得到氢氧化锂二次精品；L、氢氧化锂的三次精制：将氢氧化锂二次精品用去离子水溶解，加入除钠精制剂除钠，通过纳滤膜除去硫酸根，然后结晶，高温超磁，固液分离，得到氢氧化锂三次精品；M、氢氧化锂的四次精制：将氢氧化锂三次精品干燥，然后进行电除磁，得到氢氧化锂四次精品；N、电除磁：氢氧化锂四次精品磨细后，再进行电除磁，得到电动汽车级单水氢氧化锂。