[发明专利]电动汽车级碳酸锂的制备方法

说明书

本发明涉及电动汽车级碳酸锂的制备方法，属于锂电池技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种电动汽车级碳酸锂的制备方法。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、浓缩得到浓缩液，浓缩液通过四次精制得到EV级碳酸锂。本发明方法，可成功制备得到目前市场上没有的EV级碳酸锂，实现EV级碳酸锂产品的工业化生产，得到的产品质量优异，为EV级产品，与电池级产品相比，其化学指标更优，磁性物质更低，更不易团聚，并具有优异的产品一致性，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。

技术领域

本发明涉及电动汽车级碳酸锂的制备方法，属于锂电池技术领域。

背景技术

在能源制约、环境污染等大背景下，全球将把发展新能源作为改善环境、节约成本的重要举措。其中，新能源汽车(电动汽车)以使用成本低廉、维修保养简便、制造难度较低、行驶平稳动力强、低碳环保等不可比拟的优点，成为了未来汽车行业的发展方向。据中国汽车工业协会公布的数据显示，2017年1-11月份，纯电动汽车产销52.6万辆和50.2万辆，同比增长56.5％和60.9％，2018年2月份新能源汽车产销量分别为39230和34420辆，同比增长119.19％和95.2％。随着技术的不断更新，电动汽车续航能力越来越强，安全系数越来越高、使用寿命越来越长，这些都将归功于电动汽车对动力电池的高标准要求。

动力电池作为新能源汽车最关键的一个环节，其技术的突破将会导致全球汽车产业转型升级，实现跨越发展。作为动力电池生产原料的锂盐产品，其品质将会对动力电池的性能产生很大的影响。发明人长期致力于锂电池专用锂盐产品的研究，提出了电池级碳酸锂产品以及生产方法。比如，专利CN101125668A公开了硫酸锂溶液生产低镁电池级碳酸锂的方法，该方法以硫酸锂溶液为原料，采用化学共沉淀法除杂，获得净化渣和硫酸锂净完液；再将纯碱溶解、加入净化硫酸锂溶液获得的净化渣作为过滤除钙、镁的过滤介质，获得净化纯碱溶液；将络合剂EDTA加入到净化纯碱溶液中，搅拌络合反应，再缓慢加入经浓缩除杂的硫酸锂净完液，制备出粗品碳酸锂；粗品碳酸锂经过搅洗干燥、粉碎即成低镁电池级碳酸锂。

随着电动汽车要求的提高，现有的电池级碳酸锂产品很难再满足电动汽车动力电池的需求，因此，需要一种新的电动汽车级(即EV级)碳酸锂产品，满足电动汽车的需求。EV级碳酸锂和电池级碳酸锂的产品质量见表1。

表1

从表1可以看出，EV级碳酸锂产品的纯度、杂质含量以及磁性物质含量要求均比电池级要高，而现有的锂盐生产方法，大规模生产只能得到电池级的碳酸锂产品。因此，急需EV级碳酸锂产品的生产方法。

发明内容

针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种电动汽车级碳酸锂的制备方法，通过该方法，可以制备得到EV级碳酸锂产品。

本发明电动汽车级碳酸锂制备方法，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；