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      3. 詳細內容

        粗制碳酸鋰碳化分解法制備電池級碳酸 鋰


        電池級Li2 CO3可用來合成LiCoO2、LiNiO2、Li Mn2O4、LiFePO4等鋰離子電池正極材料,是鋰離子電池不可或缺的基本原料,其純度影響電池性能和壽命。鋰離子電池電解質添加劑也會加入電池級Li2 CO3,以便于提高電池的可靠展,對鋰產品的需求量不斷增加,對產品的質量要求也越來越嚴格。根據國務院印發的《關于節能與新能源汽車產業發展規劃》的實施過程來看,只有不斷加強對新能源汽車關鍵核心技術的研究才能夠更好地讓動力電池技術發展。


        目前電池級Li2 CO3 的主要制備方法為碳化分解法、苛化法及結晶法。其中,苛化法無法準確控制終點,產品純度、回收率均較低,成本高;重結晶法反應的濾液可反復回收利用,回收率高,操作簡單,但能耗高、不宜工業化生產。而且上述方法主要以工業級Li2 CO3、鋰渣、廢舊電池、鋰電池正極廢料、油田水為原料。本文以Li2 CO3 為80%的粗制Li2 CO3 為原料,

        一、步驟:采用碳化分解法制備電池級Li2 C粗制碳酸鋰碳化分解法制備電池級碳酸鋰的步驟如下:

        1.配料與預處理:根據生產需要,將碳酸鋰粗品、純堿、碳粉按照一定比例混合,并進行充分攪拌,使混合物均勻。

        2.碳化:將混合物放入碳化塔中,在一定溫度和壓力下進行碳化反應。碳化反應是一個放熱反應,需要控制溫度,防止溫度過高導致混合物燒結。

        3.過濾:碳化反應結束后,將混合物進行過濾,分離出碳酸鋰溶液和碳渣。

        4.除雜:將碳酸鋰溶液進行除雜處理,除去其中的雜質離子,得到精制碳酸鋰溶液。

        5.濃縮結晶:將精制碳酸鋰溶液進行濃縮結晶,得到電池級碳酸鋰。

        6.干燥與包裝:將結晶后的電池級碳酸鋰進行干燥,然后用聚乙烯塑料袋密封包裝。

        二、原理:粗制Li2 CO3在洗滌過程中,可洗去可溶性雜質K+、Na+、Cl-、等,碳化過程中控制適當的反應溫度、CO2氣體流速、反應時間、液固比可以得到Li HCO3的水溶液,經過濾后可除去Ca、Mg 等雜質,進一步得到澄清溶液。

        在碳化過程中,Ca、Mg生成CaCO3、MgCO3等不溶性雜質過濾后可去掉。


        三、優點: 粗制碳酸鋰碳化分解法制備電池級碳酸鋰的優點主要包括:

        工藝流程相對簡單,不需要進行復雜的提純處理,適用于大規模生產,因此生產成本較低。

        環保性較好,粗制過程中不會產生有害氣體。

        使用的設備較為簡單,投資成本較低。

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