CN101638225B - 制备电池级磷酸二氢锂的方法及由此制得的电池级磷酸二氢锂 - Google Patents
制备电池级磷酸二氢锂的方法及由此制得的电池级磷酸二氢锂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101638225B CN101638225B CN2009101702068A CN200910170206A CN101638225B CN 101638225 B CN101638225 B CN 101638225B CN 2009101702068 A CN2009101702068 A CN 2009101702068A CN 200910170206 A CN200910170206 A CN 200910170206A CN 101638225 B CN101638225 B CN 101638225B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dihydrogen phosphate
- solution
- monometallic
- lithium dihydrogen
- grade lithium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供一种制备电池级磷酸二氢锂的方法，利用高纯碳酸锂与磷酸反应生成磷酸二氢锂溶液，再经过浓缩蒸发、冷却结晶、离心分离、饱和洗涤、烘干、气流粉碎及包装，得到电池级磷酸二氢锂。本发明的制备电池级磷酸二氢锂的方法工艺简单、操作容易、生产成本低，所得产品电池级磷酸二氢锂质量稳定，颗粒细且均匀、颜色亮白、适合用于制备锂离子电池正极材料，具有广阔的市场前景，较好的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于无机材料领域，具体涉及一种制备电池级磷酸二氢锂的方法。
背景技术
近年来，锂及锂的化合物在国民生活中得到越来越广泛的应用，比如锂离子二次电池在手提电脑，移动通讯，电动工具等方面具有广泛应用。目前，锂电池常用的正极材料有钴酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂等，但是它们共有的缺点是安全性能较差，生产成本高，且由于钴资源有限，其价格有持续提高的趋势。作为新型的锂离子电池正极材料的磷酸铁锂，越来越受到人们关注和重视。磷酸亚铁锂(LiFePO4)作为电池的正极材料，不但具有良好的安全性、环保性等优点，而且成本较低，具有良好的市场前景。
磷酸二氢锂是合成磷酸亚铁锂的原材料之一，其粒度大小是衡量产品的重要指标，其粒径越小越好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单实用、生产成本低、设备投资少、产品质量稳定的利用电池级碳酸锂制备电池级磷酸二氢锂的方法。
本发明利用高纯碳酸锂与磷酸反应生成磷酸二氢锂溶液，经过浓缩蒸发，冷却结晶，离心分离，饱和洗涤，烘干，气流粉碎，包装，得到的产品颗粒细且均匀，颜色白亮适合用于制备锂离子正极材料的磷酸二氢锂产品。
本发明的技术方案是：
制备电池级磷酸二氢锂的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)磷酸的稀释：配制浓度为20％～70％的磷酸；
(2)复分解反应：将步骤(1)配好的磷酸溶液打入反应釜中，之后按照摩尔比磷酸∶碳酸锂＝2.02∶1～2.05∶1的比例，将适量的高纯碳酸锂加入到磷酸溶液中；
(3)煮沸除CO2：将步骤(2)反应得到的溶液在常压下煮沸30min，去除溶液中的CO2；
(4)pH值的调节：在步骤(3)的混合液中加入磷酸调节混合液的pH至1.0～3.0；
(5)活性炭除杂：在步骤(4)得到的溶液中加入活性炭，吸附溶液中的有机物，从而达到除杂的目的；活性炭的用量为溶液量(体积)的1‰～3‰，时间为0.5～3小时，压滤清亮后，进入下一步；
(6)蒸发浓缩：利用蒸汽加热，将步骤(5)得到的溶液蒸发浓缩到磷酸二氢锂浓度为400g/l～800g/l；
(7)冷却结晶：在步骤(6)的蒸发浓缩后的溶液中通入冷却水使其冷却至30～40℃；
(8)分离及洗涤：将步骤(7)得到的磷酸二氢锂料浆脱水，得到磷酸二氢锂粗产品，再加入磷酸二氢锂饱和溶液洗涤，再次脱水，反复淋洗2～6次；
(9)干燥：对步骤(8)得到的磷酸二氢锂进行烘干处理，温度控制在80～120℃，时间为1～2h，得到电池级磷酸二氢锂。
进一步地，本发明的制备电池级磷酸二氢锂的方法，还可以包括以下步骤：(10)粉碎及包装：将步骤(9)烘干好的电池级磷酸二氢锂通过气流粉碎至D50＜10μm的产品，并将得到的产品进行洁净包装。
本发明的步骤(8)中的磷酸二氢锂的脱水是将其放入离心机内离心脱水，直至出水口处水流不呈流线状时，再加入配好的饱和溶液洗涤，再次离心脱水，反复淋洗2～6次。
本发明的步骤(8)中，向离心机加入磷酸二氢锂料浆时，离心机低速运行，控制放料速度，使磷酸二氢锂均匀添加，加满料后离心机高速运行，脱水，直至出水口处流水不呈流线状时，即可洗涤。
在步骤(8)中，每次洗涤时，向离心机缓慢加入配好的磷酸二氢锂饱和溶液，磷酸二氢锂饱和溶液与磷酸二氢锂粗产品的质量比为1∶1～1∶3。
本发明的另一个目的是提供电池级磷酸二氢锂，其特征在于其制备方法如下：
(1)磷酸的稀释：配制浓度为20％～70％的磷酸；
(2)复分解反应：将步骤(1)配好的磷酸溶液打入反应釜中，之后按照摩尔比磷酸∶碳酸锂＝2.02∶1～2.05∶1的比例，将适量的高纯碳酸锂加入到磷酸溶液中；
(3)煮沸除CO2：将步骤(2)反应得到的溶液在常压下煮沸30min，去除溶液中的CO2；
(4)pH值的调节：在步骤(3)的混合液中加入磷酸调节混合液的pH至1.0～3.0；
(5)活性炭除杂：在步骤(4)得到的溶液中加入活性炭，吸附溶液中的有机物，从而达到除杂的目的；活性炭的用量为溶液量(体积)的1‰～3‰，时间为0.5～3小时，压滤清亮后，进入下一步；
(6)蒸发浓缩：利用蒸汽加热，将步骤(5)得到的溶液蒸发浓缩到磷酸二氢锂浓度为400g/l～800g/l；
(7)冷却结晶：在步骤(6)的蒸发浓缩后的溶液中通入冷却水使其冷却至30～40℃；
(8)分离及洗涤：将步骤(7)得到的磷酸二氢锂料浆脱水，得到磷酸二氢锂粗产品，再加入磷酸二氢锂饱和溶液洗涤，再次脱水，反复淋洗2～6次；
(9)干燥：对步骤(8)得到的磷酸二氢锂进行烘干处理，温度控制在80～120℃，时间为1～2h，得到电池级磷酸二氢锂。
进一步地，本发明的电池级磷酸二氢锂的制备方法中还可以包括：(10)粉碎及包装：将步骤(9)烘干好的电池级磷酸二氢锂通过气流粉碎至D50＜10μm的产品，并将得到的产品进行洁净包装，即得。
与现有技术相比较，本发明的制备电池级磷酸二氢锂的方法工艺简单、操作容易、生产成本低，所得产品电池级磷酸二氢锂质量稳定，可用来合成锂离子电池正极材料的磷酸铁锂，具有广阔的市场前景，较好的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明的制备电池级磷酸二氢锂的工艺流程图。
具体实施方式
下面参考附图1，并结合具体实施例说明本发明的制备电池级磷酸二氢锂的方法，具体实施例如下：
实施例1
(1)取85％磷酸(分析纯)835g，加入去离子水2839g即配成浓度为20％的磷酸溶液(约3350ml)。
(2)在30℃室温下，将步骤(1)所配得的磷酸加入到反应釜中，开启搅拌，将265g高纯碳酸锂缓慢地加入其中，直到溶液澄清后煮沸30min。
(3)在反应釜加入质量浓度85％的磷酸，调节ph值到2.50。
(4)在上述ph＝2.50的磷酸二氢锂溶液中加活性炭3g搅拌30min，用活性炭依附溶液中的有机物，过滤除杂，得到磷酸二氢锂溶液。
(5)蒸发浓缩，利用蒸汽加热由步骤(4)得到的磷酸二氢锂溶液，当T＝124℃，溶液中出现浑浊即有晶体析出，溶液体积由原来的约3350ml浓缩到约600ml，停止加热。
(6)将磷酸二氢锂料浆冷却结晶并不断搅拌，当温度降至40℃时有大量晶体析出，此为磷酸二氢锂一次粗产品。
(7)离心分离得到磷酸二氢锂一次粗产品485g，取其中的200g用饱和磷酸二氢锂溶液淋洗三次，每次淋洗，饱和磷酸二氢锂溶液的用量为100g，即液固比L/S＝0.5。
(8)将淋洗后得到的湿产品在105℃下烘干2h，再经过气流粉碎得到电池级磷酸二氢锂产品A1，其颗粒细而粒度均匀，颜色白。
实施例2：
(1)取85％磷酸(分析纯)835g，加入去离子水585g即配成50％的磷酸溶液(约1100ml)。
(2)在室温30℃下，将步骤(1)所配制的磷酸加入到反应釜中，开启搅拌，将265g高纯碳酸锂缓慢地加入其中，直到溶液澄清后煮沸30min。
(3)在反应釜中加入质量浓度85％的磷酸，调节ph值到1.60。
(4)在ph＝1.60的磷酸二氢锂溶液中加活性炭2g搅拌30min，用活性炭依附溶液中的有机物，过滤除杂，得到磷酸二氢锂溶液
(5)蒸发浓缩，利用蒸汽加热由步骤(4)得到的磷酸二氢锂溶液，当T＝126℃，溶液出现浑浊即有晶体析出，此时体积从原来的1100ml浓缩到600ml左右，停止加热。
(6)将磷酸二氢锂料浆冷却结晶并不断搅拌，当温度到40℃时有大量晶体析出，此为磷酸二氢锂一次粗产品。
(7)离心分离得到的磷酸二氢锂一次粗产品522g，取其中的200g用饱和磷酸二氢锂溶液淋洗三次，每次淋洗，饱和磷酸二氢锂溶液的用量为100g，即液固比L/S＝0.5。
(8)将淋洗后得到的湿产品在105℃下烘干2h，再经过气流粉碎得到电池级磷酸二氢锂产品A2，其颗粒细而粒度均匀，颜色白。
实施例3：
(1)取85％磷酸(分析纯)835g，加入去离子水585g即配成50％的磷酸溶液(约1100ml)。
(2)在30℃室温下，将步骤(1)所配得的磷酸加入到反应釜中，开启搅拌，将265g高纯碳酸锂缓慢地加入其中，直到溶液澄清后煮沸30min。
(3)在反应釜加入质量浓度85％左右的磷酸，调节ph值到2.0。
(4)在ph＝2.0的磷酸二氢锂溶液中加活性炭2g搅拌30min，用活性炭吸附溶液中的有机物，过滤除杂，得到磷酸二氢锂溶液。
(5)蒸发浓缩，利用蒸汽加热由步骤(4)得到的磷酸二氢锂溶液，当T＝124℃，溶液出现浑浊即有晶体析出，溶液体积由原来的1100ml浓缩到600ml左右，停止加热。
(6)将磷酸二氢锂料浆冷却结晶并不断搅拌，当温度到40℃时有大量晶体析出，此为磷酸二氢锂一次粗产品。
(7)离心分离得到的磷酸二氢锂一次粗产品455g，取200g用饱和磷酸二氢锂溶液淋洗三次，每次淋洗，饱和磷酸二氢锂溶液的用量为100g，即液固比L/S＝0.5。
(8)将淋洗后得到的湿产品在105℃下烘干2h，再经过气流粉碎得到电池级磷酸二氢锂产品A3，其颗粒细而粒度均匀，颜色白。
对上述实施例1-3的产品进行质量统计分析，结果如下表：
表1
由上述实施例及产品成分分析结果可以看出本发明的制备电池级磷酸二氢锂的方法简单、操作容易、生产成本低，所得产品电池级磷酸二氢锂质量稳定，颗粒细、粒度均匀，颜色亮白，可用于制备锂电池正极材料。
Claims (5)
1.制备电池级磷酸二氢锂的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)磷酸的稀释：配制质量浓度为20％～70％的磷酸；
(2)复分解反应：将步骤(1)配好的磷酸溶液打入反应釜中，之后按照摩尔比磷酸∶碳酸锂＝2.02∶1～2.05∶1的比例，将适量的高纯碳酸锂加入到磷酸溶液中；
(3)煮沸除CO2：将步骤(2)反应得到的溶液在常压下煮沸30min，去除溶液中的CO2；
(4)pH值的调节：在步骤(3)的混合液中加入磷酸调节混合液的pH至1.0～3.0；
(5)活性炭除杂：在步骤(4)得到的溶液中加入活性炭，吸附溶液中的有机物，从而达到除杂的目的；活性炭的用量为溶液体积量的1‰～3‰，时间为0.5～3小时，压滤清亮后，进入下一步；
(6)蒸发浓缩：利用蒸汽加热，将步骤(5)得到的溶液蒸发浓缩到磷酸二氢锂浓度为400g/l～800g/l；
(7)冷却结晶：在步骤(6)的蒸发浓缩后的溶液中通入冷却水使其冷却至30～40℃；
(8)分离及洗涤：将步骤(7)得到的磷酸二氢锂料浆脱水，得到磷酸二氢锂粗产品，再加入磷酸二氢锂饱和溶液洗涤，再次脱水，反复淋洗2～6次；
(9)干燥：对步骤(8)得到的磷酸二氢锂进行烘干处理，温度控制在80～120℃，时间为1～2h，得到电池级磷酸二氢锂。
2.根据权利要求1所述的制备电池级磷酸二氢锂的方法，其特征在于还包括以下步骤：
(10)粉碎及包装：将步骤(9)烘干好的电池级磷酸二氢锂通过气流粉碎至D50＜10μm的产品，并将得到的产品进行洁净包装。
3.根据权利要求1或2所述的制备电池级磷酸二氢锂的方法，其特征在于：所述步骤(8)中，向离心机加入磷酸二氢锂料浆时，离心机低速运行，控制放料速度，使磷酸二氢锂均匀添加，加满料后离心机高速运行，脱水，直至出水口处流水不呈流线状。
4.根据权利要求3所述的制备电池级磷酸二氢锂的方法，其特征在于：所述步骤(8)中的磷酸二氢锂的脱水是将其放入离心机内离心脱水，直至出水口处流水不呈流线状时，再加入配好的磷酸二氢锂饱和溶液洗涤，再次离心脱水，反复淋洗2～6次。
5.根据权利要求4所述的制备电池级磷酸二氢锂的方法，其特征在于：所述步骤(8)中，每次洗涤时，向离心机缓慢加入配好的磷酸二氢锂饱和溶液，磷酸二氢锂饱和溶液与磷酸二氢锂粗产品的质量比为1∶1～1∶3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101702068A CN101638225B (zh) | 2009-09-04 | 2009-09-04 | 制备电池级磷酸二氢锂的方法及由此制得的电池级磷酸二氢锂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101702068A CN101638225B (zh) | 2009-09-04 | 2009-09-04 | 制备电池级磷酸二氢锂的方法及由此制得的电池级磷酸二氢锂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101638225A CN101638225A (zh) | 2010-02-03 |
| CN101638225B true CN101638225B (zh) | 2011-06-22 |
Family
ID=41613434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101702068A Active CN101638225B (zh) | 2009-09-04 | 2009-09-04 | 制备电池级磷酸二氢锂的方法及由此制得的电池级磷酸二氢锂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101638225B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010026828A1 (de) * | 2010-07-12 | 2012-01-12 | Bk Giulini Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Lithiumdihydrogenphosphat |
| CN102351160B (zh) * | 2011-05-06 | 2013-10-30 | 江西赣锋锂业股份有限公司 | 利用高纯碳酸锂沉锂母液制备电池级磷酸二氢锂的方法 |
| CN106927440A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-07 | 东北大学 | 一种电池级磷酸二氢钠的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101269806A (zh) * | 2008-05-06 | 2008-09-24 | 四川天齐锂业股份有限公司 | 电池级磷酸二氢锂的制备方法 |
-
2009
- 2009-09-04 CN CN2009101702068A patent/CN101638225B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101269806A (zh) * | 2008-05-06 | 2008-09-24 | 四川天齐锂业股份有限公司 | 电池级磷酸二氢锂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101638225A (zh) | 2010-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101609888B (zh) | 一种利用氯化锂溶液制备电池级碳酸锂的方法 | |
| CN102351160B (zh) | 利用高纯碳酸锂沉锂母液制备电池级磷酸二氢锂的方法 | |
| CN103700839B (zh) | 一种降低镍钴锰酸锂残余碱含量的方法 | |
| CN106129387B (zh) | 一种磷酸锰铁锂/三维碳架/碳复合材料的制备方法 | |
| CN102092798A (zh) | 一种锂离子电池正极材料前驱体的连续合成方法 | |
| CN100482577C (zh) | 电池级磷酸二氢锂的制备方法 | |
| CN109179359A (zh) | 一种从磷酸铁锂废料中提取锂和磷酸铁的方法 | |
| CN102820468B (zh) | 一种连续化生产电池用四氧化三钴的制备工艺 | |
| CN109734107A (zh) | 一种锂电池废正极材料的资源化回收方法 | |
| CN107546385B (zh) | 一种制备LiNixMn1-xO2二元正极材料的方法 | |
| CN102569800A (zh) | 超临界水热过程制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的方法 | |
| CN106129388B (zh) | 一种磷酸铁锂/三维碳架/碳复合材料的制备方法 | |
| CN110165293A (zh) | 一种硫化物固体电解质的制备方法 | |
| CN108933308B (zh) | 一种报废锂电池正负极的综合回收利用方法 | |
| CN108598378A (zh) | 一种锂/钠离子电池负极材料Fe1-xS/C的制备方法 | |
| CN101638225B (zh) | 制备电池级磷酸二氢锂的方法及由此制得的电池级磷酸二氢锂 | |
| CN103232482B (zh) | 一种双乙二酸硼酸锂的制备方法 | |
| CN105810943B (zh) | 一种利用磷化渣制备锌掺杂磷酸铁锂的方法 | |
| CN100483809C (zh) | 一种锂离子电池正极材料超细LiFePO4/C的制备方法 | |
| CN111646445B (zh) | 一种废旧磷酸铁锂电池正极的绿色回收处理方法 | |
| CN109830680A (zh) | 一种LiFePO4的水热合成方法 | |
| CN101702433B (zh) | 一种电池级磷酸二氢锂的制备方法 | |
| CN114583156B (zh) | 一种电解锰渣制备碳包覆磷酸锰铁锂材料的方法 | |
| CN105129761A (zh) | 一种磷酸亚铁锂正极材料的制备方法 | |
| CN101830484A (zh) | 从液相法制备LiFePO4材料的废弃滤液中回收氢氧化锂的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 338015 Longteng Road, Xinyu Economic Development Zone, Jiangxi, Xinyu Patentee after: Jiangxi Ganfeng Lithium Industry Group Co.,Ltd. Address before: 338015 Longteng Road, Xinyu Economic Development Zone, Jiangxi, Xinyu Patentee before: JIANGXI GANFENG LITHIUM Co.,Ltd. |