[发明专利]一种工业级碳酸锂制备电池级无水氢氧化锂的方法

说明书

本发明提供了一种工业级碳酸锂制备电池级无水氢氧化锂的方法，包括：步骤1，苛化反应，苛化反应后进行固液分离，得到氢氧化锂初液；步骤2，除杂净化；步骤3，一次蒸发浓缩；步骤4，一次冷却结晶，得氢氧化锂粗品；步骤5，重溶过滤；步骤6，二次蒸发浓缩；步骤7，重结晶；步骤8，一次干燥，使用盘式干燥机脱去氢氧化锂精品中的游离水；步骤9，除磁；步骤10，二次脱水，使用盘式干燥机对除磁后的产品进行结晶水脱水；步骤11，粉碎，将脱水后的氢氧化锂颗粒进行粉碎，得到电池级无水氢氧化锂；步骤12，包装。本发明能够解决现有技术脱水一致性差、无法实现连续规模化生产、脱水后的无水产品易碳化吸潮和团聚结块的问题。

技术领域

本发明涉及氢氧化锂制备技术领域，特别是涉及一种工业级碳酸锂制备电池级无水氢氧化锂的方法。

背景技术

随着全球气候变化加剧，各国政府越来越重视新能源的使用和发展。我国作为汽车保有量大国，在2014年就提出了由汽车大国向汽车强国迈进的发展战略。2020年出台的《新能源汽车行业发展规划(2021-2035)》明确提出发展纯电动汽车的战略不变，到2025年要实现新能源汽车新车销售量占新车总销售量20％的宏伟目标。新能源汽车的推广离不开锂离子电池技术的快速发展，三元层状复合正极材料因其良好的电化学性能成为一种极具发展前景的材料。

电池级氢氧化锂是上述三元正极材料所使用的主要锂源。目前正极材料厂所使用的氢氧化锂基本上都是含一个结晶水的氢氧化锂水合物，其氢氧化锂含量占比只有57.09％。正极材料厂在加工过程中需要花去7-8小时的时间进行脱水处理，此过程能耗增加，且脱水过程中容易发生碳化，不利于产品质量控制，也容易在部分生产环节形成瓶颈。因此使用电池级无水氢氧化锂更利于正极材料生产过程中的质量控制，提高生产效率。然而目前电池级无水氢氧化锂的生产还存在以下技术问题：脱水一致性差，且无法实现连续规模化生产，此外，脱水后的无水产品吸潮性强，容易导致产品碳化吸潮和团聚结块。

发明内容

鉴于上述状况，本发明提供一种工业级碳酸锂制备电池级无水氢氧化锂的方法，以解决现有技术脱水一致性差、无法实现连续规模化生产、脱水后的无水产品易碳化吸潮和团聚结块的问题。

本发明的技术方案为：

一种工业级碳酸锂制备电池级无水氢氧化锂的方法，包括：

步骤1，苛化反应，按碳酸锂：氢氧化钙：水＝100:(105～115):(1900～2100)的比例进行苛化反应，所述碳酸锂为工业级碳酸锂，苛化反应后进行固液分离，得到氢氧化锂初液；

步骤2，除杂净化，向氢氧化锂初液中加入沉淀剂，除去溶液中的金属离子杂质；

步骤3，一次蒸发浓缩，使用MVR蒸发器对氢氧化锂初液进行蒸发浓缩，浓缩比5:1；

步骤4，一次冷却结晶，使用冷却循环水进行降温，得氢氧化锂粗品；

步骤5，重溶过滤，加入纯水对氢氧化锂粗品进行重溶，溶解温度为60℃，溶解后进行精密过滤；

步骤6，二次蒸发浓缩，重溶液和母液按照1:1混合后，使用MVR蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩比1.5:1；

步骤7，重结晶，使用冷却循环水进行降温，得氢氧化锂母液和氢氧化锂精品；

步骤8，一次干燥，使用盘式干燥机脱去氢氧化锂精品中的游离水，水热供热，温度80℃，进料频率8HZ；

步骤9，除磁，采用电磁除铁器，除去产品中的金属磁性物；

步骤10，二次脱水，使用盘式干燥机对除磁后的产品进行结晶水脱水，蒸汽供热，同时使用惰性气体氛围保护，加热温度200-250℃，进料频率5HZ；

步骤11，粉碎，将步骤10脱水后的氢氧化锂颗粒进行粉碎，得到电池级无水氢氧化锂；