CN104355327A - 高纯碳酸锂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)将磷酸锂与水配制成浆料,加入有机酸后使所述的浆料转化为可溶性澄清液体;步骤(2)在所述的可溶性澄清液体中加入尿素,过滤,得到滤液;步骤(3)将所述的滤液加热到80℃~100℃之间,调节pH值到8~12进行反应,反应后沉淀出白色沉淀物;步骤(4)将白色沉淀物抽滤、清洗后并焙烧,得到碳酸锂。采用本发明的高纯碳酸锂的制备方法,生成的碳酸锂颗粒大,不易发生二次聚集,颗粒内不含溶液体系的杂质离子,提高了产品纯度,有效去除杂质离子。所制作的碳酸锂纯度达到99.9%以上。
Description
技术领域
本发明涉及能源领域,特别涉及电池材料的制备方法,具体涉及一种高纯碳酸锂的制备方法。
背景技术
随着碳酸锂在玻璃陶瓷、石油化工、医药、电池等重要工业领域广泛应用,其已成为以上行业不可或缺的原材料。尤其伴随着现今电脑、手机等人们的日常电子产品的普及化,锂电池行业正处于高速发展阶段,而随之而来的对锂电池材料碳酸锂的需求也在日益增长,其应用范围也不断扩大,但是同时对其纯度要求也越来越高,因此高纯度的碳酸锂的制备方法是不可或缺的。
目前主要以工业级碳酸锂为原料制备电池级碳酸锂,其方法主要有苛化法、电解法、重结晶法、清化沉淀法、氢化分解法等。目前较常用的是苛化法和氢化法,可以到纯度为99.0%的碳酸锂。但由于对电池电量的更高要求,往往需要更高纯度的碳酸锂,如99.9%的超高纯的碳酸锂,而通过上述方法往往无法得到如此高纯度的产物。
所以,一种能够有效提高产品纯度,其产品纯度能够达到99.9%的碳酸锂的制备方法的十分具有实用价值的。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点,提供一种能够有效提高产品纯度,其产品纯度能够达到99.9%的碳酸锂的制备方法。
为了实现上述目的,本发明提供的高纯碳酸锂的制备方法,其特点在于,包括以下步骤:
步骤(1):将磷酸锂与水配制成浆料,加入有机酸后使所述的浆料转化为可溶性澄清液体;
步骤(2):在所述的可溶性澄清液体中加入尿素,过滤,得到滤液;
步骤(3):将所述的滤液加热到80℃~100℃之间,调节pH值到8~12进行反应,反应后沉淀出白色沉淀物;
步骤(4):将所述的白色沉淀物抽滤、清洗后并焙烧,得到碳酸锂。
较佳地,所述的磷酸锂为工业纯磷酸锂。
较佳地,所述的有机酸为甲酸。
更佳地,所述的甲酸为分析纯甲酸。
较佳地,在所述的步骤(1)中,所述的有机酸为逐滴添加入所述的浆料中。
较佳地,所述的尿素为分析纯尿素的水溶液。
较佳地,所述步骤(2)中,采用孔径为1um的过滤器进行过滤。
较佳地,所述步骤(3)中,采用氢氧化锂调节pH值。
更佳地,所述的氢氧化锂为分析纯氢氧化锂。
采用本发明的高纯碳酸锂的制备方法,其工业级磷酸锂与水混合成浆料,匀速搅拌中逐滴添分析纯甲酸将磷酸锂转化为可溶性澄清液体,再将分析纯尿素的水溶液加入其中,用分析纯氢氧化锂调节pH值至10左右,并采用孔径为1um的过滤器过滤,所得滤液加热并控制温度在80℃~100℃之间,使尿素缓慢释放出CO2气体从而沉淀出碳酸锂。本方法利用了工业磷酸锂制备超纯碳酸锂,有效的减少了钙、镁等杂质的引入,汲取尿素均相沉淀法中使用尿素水解产生的CO2作为甲酸锂重结晶法中CO2气体的来源,避免结晶析出过快的局部反应,生成的碳酸锂颗粒大,不易发生二次聚集,颗粒内不含溶液体系的杂质离子,提高了产品纯度,有效去除杂质离子。所制作的碳酸锂纯度达到99.9%以上。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容,下面对本发明的具体实施方法作进一步说明。
工业级碳酸锂:上海中锂实业有限公司生产
甲酸:上海展云化工生产
尿素:上海展云化工生产
分析纯的氢氧化锂:上海展云化工生产
称取20g工业级磷酸锂,倒入1000ml烧杯中,量取200ml去离子水,并不断搅拌混合成均匀的磷酸锂浆料。量取20ml甲酸,倒入分液漏斗,调节使分析纯甲酸逐滴加入到持续搅拌的磷酸锂浆料中,得到可溶性澄清溶液。称取20g分析纯尿素,用40ml去离子水溶解,倒入上述澄清溶液中,并用滤纸过滤,将滤液放入水浴锅,调节温度80℃,称取5g分析纯的氢氧化锂溶于100ml去离子水中,用滴管加入到混合液体,调pH值到10左右,并不断搅拌,反应5小时,抽滤得到白色沉淀,并用去离子水反复清洗,抽滤4次,得到的固体放100℃ 烘箱烤35小时,得到的白色粉末即为超高纯碳酸锂。经测试碳酸锂的纯度为99.91%,比市售的99.60%高纯碳酸锂纯度有了极大提高。
采用本发明的高纯碳酸锂的制备方法,其工业级磷酸锂与水混合成浆料,匀速搅拌中逐滴添分析纯甲酸将磷酸锂转化为可溶性澄清液体,再将分析纯尿素的水溶液加入其中,用分析纯氢氧化锂调节pH值至10左右,并采用孔径为1um的过滤器过滤,所得滤液加热并控制温度在80℃~100℃之间,使尿素缓慢释放出CO2气体从而沉淀出碳酸锂。本方法利用了工业磷酸锂制备超纯碳酸锂,有效的减少了钙、镁等杂质的引入,汲取尿素均相沉淀法中使用尿素水解产生的CO2作为甲酸锂重结晶法中CO2气体的来源,避免结晶析出过快的局部反应,生成的碳酸锂颗粒大,不易发生二次聚集,颗粒内不含溶液体系的杂质离子,提高了产品纯度,有效去除杂质离子。所制作的碳酸锂纯度达到99.9%以上。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1):将磷酸锂与水配制成浆料,加入有机酸后使所述的浆料转化为可溶性澄清液体;
步骤(2):在所述的可溶性澄清液体中加入尿素,过滤,得到滤液;
步骤(3):将所述的滤液加热到80℃~100℃之间,调节pH值到8~12进行反应,反应后沉淀出白色沉淀物;
步骤(4):将所述的白色沉淀物抽滤、清洗后并焙烧,得到碳酸锂。
2.根据权利要求1所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,所述的磷酸锂为工业纯磷酸锂。
3.根据权利要求1所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,所述的有机酸为甲酸。
4.根据权利要求3所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,所述的甲酸为分析纯甲酸。
5.根据权利要求1所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,在所述的步骤(1)中,所述的有机酸为逐滴添加入所述的浆料中。
6.根据权利要求1所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,所述的尿素为分析纯尿素的水溶液。
7.根据权利要求1所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,采用孔径为1um的过滤器进行过滤。
8.根据权利要求1所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,采用氢氧化锂调节pH值。
9.根据权利要求8所述的高纯碳酸锂的制备方法,其特征在于,所述的氢氧化锂为分析纯氢氧化锂。
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