[发明专利]利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂和碳酸锂的方法

摘要

本发明公开了一种利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂和碳酸锂的方法。所述方法包括：使用可溶性锂盐溶液为原料生产电池级氢氧化锂，以及利用所述氢氧化锂的溶液生产高纯碳酸锂。其特征在于：可以利用各类可溶性锂盐溶液(锂盐溶液在本文中以LiX表示)，通过双极膜电渗析器对其进行处理，得到较高浓度LiOH溶液和对应的HX酸性溶液。将HX酸性溶液返回前级工艺用于锂盐溶液配制。将LiOH溶液通过蒸发浓缩结晶得到电池级氢氧化锂固体，可进一步将所生成的氢氧化锂溶液通过气液反应器与二氧化碳气体反应，生成高纯碳酸锂。本发明可实现低能耗、无污染、规模化的连续稳定生产，低成本、高效率地制造电池级氢氧化锂和高纯碳酸锂。

主权项

1.一种利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂和碳酸锂的方法，所述方法包括如下步骤：/n(1)利用可溶性锂盐溶液为原料，锂盐溶液以LiX表示，其中X表示可溶性锂盐溶液的阴离子，/n将所述锂盐溶液通过填装锂型螯合吸附树脂的吸附塔，从而对所述锂盐溶液进行精制去除钙离子和镁离子，/n然后将所述锂盐溶液送入双极膜电渗析器的脱盐室，在电场力作用下，锂盐溶液中的Li⁺穿过阳膜到达碱室，与通过双极膜的水电解所生成的OH^-配对形成氢氧化锂溶液，锂盐溶液中的X^-穿过阴膜到达酸室，与通过双极膜的水电解所生成的H⁺配对形成HX溶液；/n所述双极膜电渗析器为五室形式，所述五室为阳极室、碱室、酸室、脱盐室和阴极室，其中由特种阳离子交换膜、碱室、双极膜、酸室、阴离子交换膜、脱盐室、阳离子交换膜按顺序多组叠加形成三室形式的膜组，阳极室内设置阳极板，阴极室内设置阴极板，在阳极室和阴极室之间夹装所述膜组，从而形成双极膜电渗析器；/n在所述双极膜电渗析器的连续运行过程中，分别有四种溶液在双极膜电渗析器中循环运行，所述四种溶液分别是：料液、酸液、碱液与极液，/n通过料液平衡缓冲槽实现料液在所述双极膜电渗析器的脱盐室中的稳定循环运行，同时实现料液量的连续补充与稀释液平衡排放；/n通过酸液平衡缓冲槽实现酸液在所述双极膜电渗析器的酸室中的稳定循环运行，同时实现酸液量的连续补充与浓酸液的平衡排放；/n通过碱液平衡缓冲槽实现碱液在所述双极膜电渗析器的碱室中的稳定循环运行，同时实现碱液量的连续补充与浓碱液平衡排放；/n直接利用碱液平衡缓冲槽中的碱液缓冲槽中的浓碱液作为极液，实现极液在所述双极膜电渗析器的极室中的稳定循环运行，此外从所述碱液缓冲槽溢流得到氢氧化锂溶液；/n(2)将所述溢流得到的氢氧化锂溶液通过蒸发结晶器进行强制蒸发浓缩，从所述蒸发结晶器的排盐角连续排出一水合氢氧化锂固体与蒸发母液的混合物，将所述混合物过滤，分别得到一水合氢氧化锂固体与蒸发母液，所述蒸发母液为氢氧化锂溶液；/n(3)将所述一水合氢氧化锂固体通过洗涤重结晶而形成电池级氢氧化锂与洗液，所述洗液为氢氧化锂溶液；/n(4)将所述蒸发母液与所述洗液混合并通过气液反应器，在所述反应器中与二氧化碳气体反应形成碳酸锂沉降物，将所述碳酸锂沉降物进行过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锂。/n