[发明专利]一种一水氢氧化锂的制备方法

说明书

本发明提供一水氢氧化锂的制备方法，包括以下步骤：S1，将氢氧化钙和粗制碳酸锂投入调浆槽中加水搅拌均匀；S2，加热搅拌，恒温反应；S3，在沉淀槽中自然降温，沉淀，经过滤，得到氢氧化锂初液；S4，将氢氧化锂初液经过精密过滤器除去杂质；S5，MVR蒸发器1浓缩，使氢氧化锂浓度达到70‑80g/L；S6，经精密过滤器、除铁器后进入MVR蒸发器2，浓缩至氢氧化锂固体含量为30‑40％；S7，冷却结晶分离；S8，烘干，得到电池级一水氢氧化锂。本发明一水氢氧化锂的制备方法只经过一次结晶就能获得电池级一水氢氧化锂，其工业生产能耗大大低于其他现有的制备方法，具有重大经济效益。

技术领域

本发明涉及新能源材料领域，具体涉及一种一水氢氧化锂的制备方法。

背景技术

在科技迅猛发展的今天，世界各国都面临着资源匮乏、能源短缺及环境污染等威胁人类文明持续健康发展的问题。面对日益恶化的环境，大幅降低石油类能源的使用，发展新型可再生能源已成为人类共识。由于锂电池具有较高的能量比、较低的自放电率、较强的高低温适应性、较长的循环寿命等特点，目前已成为最具发展前景的储能电池。氢氧化锂作为重要的锂盐之一，广泛应用于锂电池中。在倡导绿色环保、解决能源危机、提高资源利用率的新形势下，对锂资源的提取与加工工艺的研究具有重要的价值。

氢氧化锂广泛地应用于锂基润滑脂、碱性蓄电池的电解液等。随着新能源汽车对续航、动力等要求，对于锂离子电池的能量密度及充放电性能等提出了更高的要求。NCM811、NCM622及NCA等高能量密度材料逐渐成为未来电池正极材料的主流。目前，三元正极NCM811、NCM622、NCA及部分磷酸铁锂(LFP)产品的合成主要采用氢氧化锂为锂源，随着新能源产业的快速发展，电池级氢氧化锂的需求缺口将进一步扩大。

目前制备氢氧化锂的工艺主要有碳酸锂苛化法、离子膜电解法、铝酸盐沉淀法和煅烧法等。其中碳酸锂苛化法是目前生产氢氧化锂的主要方法。碳酸锂苛化法是利用石灰乳与碳酸锂制备氢氧化锂，具体是利用氢氧化锂和碳酸钙溶解度的不同，得到氢氧化锂溶液，然后再经过结晶的方式制备氢氧化锂；但是由于制备过程中需要经过多次结晶，造成了资源的浪费和成本的增加。

如何通过简单的工艺，加工出电池级的一水氢氧化锂，减小其成产能耗，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一水氢氧化锂的制备方法，其工艺简单，能耗低。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种一水氢氧化锂的制备方法，包括以下步骤：

S1，将氢氧化钙和粗制碳酸锂投入调浆槽中加水搅拌均匀；

S2，将步骤S1获得的均匀混合物转至反应釜中进行加热搅拌，温度达到100℃后恒温反应1h；

S3，将步骤S2的反应产物转至沉淀槽中，在沉淀槽中自然降温，沉淀2h，经过滤，得到氢氧化锂初液；

S4，将步骤S3获得的氢氧化锂初液经过精密过滤器进一步除去杂质；

S5，将步骤S4除去杂质的液体经过MVR蒸发器1浓缩，使氢氧化锂浓度达到70-80g/L；

S6，将步骤S5获得的溶液经精密过滤器、除铁器后进入MVR蒸发器2，浓缩至氢氧化锂固体含量为30-40％；

S7，将步骤S6获得的溶液进行冷却结晶分离，并用来自MVR蒸发器的蒸汽冷凝水进行淋洗，得到一水氢氧化锂湿品和母液，母液返回S5循环；

S8，将步骤S7获得的分离物在-0.07～-0.08MPa，50-60℃烘干2-3h，得到电池级一水氢氧化锂。

进一步地，所述步骤S1中氢氧化钙和碳酸锂的摩尔比为1.2：1，加水量为反应后氢氧化锂的浓度为18-22g/L。