CN114144379B

CN114144379B - 用于生产氢氧化锂的方法

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Publication number: CN114144379B
Application number: CN202080052000.XA
Authority: CN
Inventors: 全雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2023-12-15
Anticipated expiration: 2040-01-31
Also published as: EP4001217A1; CL2021003459A1; CN114144379A; JP7442617B2; US20220274842A1; WO2021015378A1; KR102122156B1; JP2023522285A; EP4001217A4

Abstract

本发明涉及用于生产氢氧化锂的方法，并且提供了用于生产氢氧化锂的方法，所述方法包括以下步骤：制备碳酸锂和氢氧化钙；以及使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应以获得氢氧化锂的水溶液，其中，在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应以获得氢氧化锂的水溶液的步骤中，所述溶剂中的碳酸锂的浓度为110g/L或更低。

Description

用于生产氢氧化锂的方法

技术领域

本发明涉及生产氢氧化锂的方法。

背景技术

近来，锂二次电池不仅被广泛用作诸如移动电话和膝上型计算机的IT设备的电源，而且作为电动车辆的电源而受到关注。

预计在不久的将来，随着电动车辆市场和可再生能源电力存储系统市场被极大地激活，对锂二次电池的需求将迅速增长。

氢氧化锂被用作作为电动车辆和电力存储系统的重要组成部分的正极材料、负极材料和电解质的原材料。因此，为了向市场平稳地供应预计需求大幅度增加的电动车辆和电力存储系统，需要能够经济地生产氢氧化锂的技术。

通常，通过自然蒸发天然盐水以使锂浓缩至约60g/L的高浓度并且之后添加碳酸盐，以碳酸锂(Li₂CO₃)的形式从含有约0.2g/L至1.5g/L锂的天然盐水中提取锂。为了从如此提取的碳酸锂中制备出氢氧化锂，已经设计了各种方法。

注册号为10-0725589的韩国专利公开了如下技术：通过从碳酸锂废弃物中仅洗脱可溶解的量(13g/L)的碳酸锂来获得具有2.5g/L的锂浓度的碳酸锂水溶液，并使该溶液与氢氧化钙反应以制备具有2.5g/L或更低的锂浓度的低浓度氢氧化锂水溶液，并且之后从中蒸发水分，从而获得氢氧化锂。

然而，在使用该方法时，氢氧化锂水溶液的锂浓度较低，因此导致了较高的蒸发成本。

此外，注册号为10-1873933的韩国专利公开了如下方法：通过将碳酸锂浆料与氢氧化钙浆料进行混合，在70℃下反应2小时，进行过滤以获得具有3.75g/L或更高的锂浓度的碳酸锂水溶液，并且从中蒸发水分，从而生产氢氧化锂粉末。然而，由于在该方法中反应溶液应当要加热至70℃以使碳酸锂与氢氧化锂反应，因此导致了相当大的能量成本，并且由于在用于提纯氢氧化锂的洗涤过程中洗脱和损失了大量的氢氧化锂，因此降低了锂回收率。

同时，在注册号为10-1179505的韩国专利中，将碳酸锂溶解在水中以制备碳酸锂水溶液，并且在添加了过氧化氢之后，使水分蒸发以获得过氧化锂。随后，在所公开的生产方法中，使所获得的过氧化锂与水反应以获得氢氧化锂一水合物。然而，由于该方法使用了高度氧化的过氧化氢，因此存在爆炸的风险，并且为了防止爆炸，反应应当在非常低的锂浓度下进行，因此使氢氧化锂结晶导致了相当大的能量成本。

注册号为05769409的日本专利提供了如下方法：通过使碳酸锂与有机酸反应以制备有机酸锂溶液并在配备有双极膜的电渗析设备中对该溶液进行电渗析，从而生产出氢氧化锂。然而，这种方法是不经济的，是因为其使用了昂贵的电渗析设备和过量的电力，并且维护和修复双极膜是昂贵且困难的。

如上所述，在使用现有的使用碳酸锂生产氢氧化锂的方法时，存在诸如高能量成本、低锂回收率和高设备投资成本的问题，因此经济效益较低。因此，迫切需要开发能够使用碳酸锂来经济地生产氢氧化锂的技术。

因此，在本发明中提出了使用少量能量并以较高的锂回收率从碳酸锂中经济地生产氢氧化锂的方法。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供经济地生产氢氧化锂的方法。

解决方案

本发明的一个方面提供了生产氢氧化锂的方法，所述方法包括以下步骤：制备碳酸锂和氢氧化钙；以及使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液，其中，在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤中，所述溶剂中的碳酸锂的浓度为110g/L或更低。

更具体地，所述溶剂中的所述碳酸锂的浓度可以为25g/L至110g/L。

更具体地，所述溶剂中的所述碳酸锂的浓度可以为25g/L至80g/L。

所述溶剂中的所述氢氧化钙的浓度可以为27g/L至115g/L。所述氢氧化钙的浓度可以与以上所描述的碳酸锂的浓度有关。即，可以根据碳酸锂的量来控制可以进行反应的氢氧化钙的投入量。

下面将提供对碳酸锂的投入量的说明。

在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中进行反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤中，反应时间可以为1小时至5小时。下面将提供对反应时间的说明。

在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤中，反应温度可以为室温。即，可以不额外消耗能量来激活反应气氛。

所述方法可以额外包括以下步骤：在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤之后，使所述氢氧化锂水溶液浓缩并且将所述氢氧化锂水溶液分离为固体氢氧化锂和第一滤液；以及从所述第一滤液中回收锂。

所述方法可以额外包括以下步骤：在所述使所述氢氧化锂水溶液浓缩并且将所述氢氧化锂水溶液分离为固体氢氧化锂和第一滤液的步骤之后，洗涤所述固体氢氧化锂；以及从用于洗涤所述氢氧化锂的洗涤溶液的滤液中回收锂。

所述从所述第一滤液中回收锂的步骤或所述从用于洗涤所述氢氧化锂的洗涤溶液的滤液中回收锂的步骤可以包括以下步骤：向所述第一滤液或所述洗涤溶液的所述滤液添加碳酸进料材料并由此回收碳酸锂的形式的锂。

所述方法可以额外包括以下步骤：在所述向所述第一滤液或所述洗涤溶液的所述滤液添加碳酸进料材料并由此回收碳酸锂的形式的锂的步骤之后，使固体碳酸锂和第二滤液分离；洗涤所述固体碳酸锂；以及从所述第二滤液或用于洗涤所述固体碳酸锂的洗涤溶液的滤液中回收锂。

所述从所述第二滤液或用于洗涤所述固体碳酸锂的洗涤溶液的滤液中回收锂的步骤可以包括以下步骤：向所述第二滤液或用于洗涤所述固体碳酸锂的所述洗涤溶液的所述滤液添加磷进料材料并由此回收磷酸锂的形式的锂。

所述从所述第一滤液中回收锂的步骤或所述从用于洗涤所述氢氧化锂的洗涤溶液的滤液中回收锂的步骤可以包括以下步骤：向所述第一滤液或所述洗涤溶液的所述滤液添加磷进料材料并由此回收磷酸锂的形式的锂。

有益效果

本发明的一个方面可以提供通过降低能量成本、设备投资成本和锂损失来经济地生产氢氧化锂的方法。

附图说明

图1示出了在向1L的蒸馏水中添加各种量的碳酸锂和氢氧化钙并在室温(21℃)下搅拌5小时之后获得的反应溶液滤液的氢氧化锂转化率。

图2示出了在通过向室温(21℃)下的1L的水中添加54g的碳酸锂和57g的氢氧化钙并搅拌5小时而制备具有10g/L的锂浓度的高浓度锂溶液的过程中，每间隔30分钟所收集的反应溶液滤液的锂浓度。

图3示出了在通过向室温(21℃)下的1L的水中添加54g的碳酸锂和57g的氢氧化钙并搅拌5小时来制备具有10g/L的锂浓度的高浓度锂溶液，对获得的反应析出物进行洗涤并随后在105℃下对其干燥24小时之后，由X射线衍射分析仪获得的X射线衍射谱图。

图4示出了在在35毫巴的减压下将具有9.4g/L的锂浓度的高浓度的氢氧化锂溶液投入到烧瓶中，将烧瓶浸入到50℃的热水中，在旋转烧瓶的同时蒸发水分以析出氢氧化锂，进行过滤并且对析出的氢氧化锂进行洗涤和干燥以制备氢氧化锂粉末之后测量的X射线衍射谱图。

图5示出了通过向氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的1L的混合溶液中添加340g的碳酸钠并在室温下搅拌4小时而获得的反应析出物的X射线衍射谱图。

图6示出了通过向氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的1L的混合溶液中添加351g的磷酸钠并在室温下搅拌4小时而获得的反应析出物的X射线衍射谱图。

图7示出了通过向碳酸锂滤液与碳酸锂洗涤溶液滤液的1L的混合溶液中添加26g的磷酸钠并在室温下搅拌4小时而获得的反应析出物的X射线衍射谱图。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明的实施方式。然而，示例性实施方式是作为示例提供的，且本发明不限于此，并且本发明仅由所要描述的权利要求的范围来限定。

根据本发明的一个实施方式，室温(例如，20℃至25℃的温度)下的悬浮液中的碳酸锂与氢氧化钙之间的反应可以根据下述反应方案1进行。

[反应方案1]

Li₂CO₃+Ca(OH)₂→2Li⁺+2OH^-+CaCO₃

即，在碳酸锂与氢氧化钙反应时，形成氢氧化锂水溶液，并且析出碳酸钙。

为了降低工艺的能量成本，该反应可以在室温下进行。

可以过滤室温反应溶液，以分离析出的碳酸钙并获得氢氧化锂溶液。

氢氧化锂的溶解度为128g/L，如果转化为锂浓度，则为37.1g/L。

因此，为了通过析出氢氧化锂来从氢氧化锂溶液中分离出固体氢氧化锂，应当加热氢氧化锂水溶液以蒸发水分，以达到37.1g/L或更高的锂浓度。

因此，在氢氧化锂溶液的锂浓度低时，由于应当蒸发大量的水分，因此存在能量成本增加的问题。然而，在通过添加过量的碳酸锂和氢氧化钙粉末来减少水分蒸发从而使氢氧化锂水溶液的锂浓度过度增加时，反应溶液的黏度增加，因此反应不会平稳进行，并且析出了过量的碳酸钙，因此难以进行过滤，并且层间水的量会增加，因此会损失大量的锂。

此外，由于大量的锂和碳酸被排入到水溶液中，因此会从氢氧化锂溶液中再次析出碳酸锂，从而存在反应效率降低和锂损失增加的问题。

因此，在本发明中，投入到1L反应溶液中的碳酸锂的量被限制为110g/L或更低。更具体地，该量可以为25g至110g。

根据本发明的一个实施方式，由水分蒸发和氢氧化锂溶液的浓缩引起的氢氧化锂粉末的析出可以根据下述反应方案2或反应方案3进行。

[反应方案2]

Li⁺+OH^-→LiOH

[反应方案3]

Li⁺+OH^-+H₂O→LiOHH₂O

根据本发明的一个实施方式，氢氧化锂析出溶液可以进行过滤，并且由此分离为氢氧化锂(固相)和滤液。

根据本发明的一个实施方式，氢氧化锂析出物可以通过与水混合来进行洗涤。可以将其中析出的氢氧化锂与水混合的洗涤溶液进行过滤，并且由此分离为氢氧化锂和洗涤溶液滤液。

由于氢氧化锂如上所述具有128g/L的高溶解度，因此根据本发明的一个实施方式的氢氧化锂滤液含有大量残留的锂，并且因此具有37g/L的锂浓度，并且由于大量锂的存在，氢氧化锂洗涤溶液滤液也具有较高的锂浓度。

因此，在不从氢氧化锂滤液和洗涤溶液滤液中回收锂时，由于损失了大量的锂，因此氢氧化锂生产工艺的效率和经济效益降低。

因此，出于遏制氢氧化锂生产工艺中锂的损失的目的，有必要从含有大量锂的氢氧化锂滤液和洗涤溶液滤液中回收锂。

在从氢氧化锂滤液和洗涤溶液滤液中回收锂时，可以使用碳酸锂(溶解度：13g/L)或磷酸锂(溶解度：0.39g/L)回收锂，碳酸锂或磷酸锂具有明显比氢氧化锂低的溶解度并且因此能够析出大部分的锂。

在向其中根据本发明的一个实施方式的氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液混合的氢氧化锂溶液中添加碳酸进料材料时，析出碳酸锂，并且因此能够有效地回收锂。

碳酸锂析出反应可以如下述反应方案4所示来进行。

[反应方案4]

2Li⁺+2OH^-+Na₂CO₃→Li₂CO₃+2Na⁺+2OH^-

作为碳酸进料材料的一个实例，碳酸钠与锂在室温下进行反应以生成并析出碳酸锂。

碳酸进料材料的具体实例为二氧化碳气体和碳酸盐。

更具体地，碳酸盐可以是碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸铵或其组合。

相对于氢氧化锂溶液的锂含量，碳酸进料材料的投入量可以是1当量或更多。在满足上述范围时，其在反应速率方面可能是有利的。

析出的碳酸锂可以通过过滤从反应溶液中分离出。

通过向氢氧化锂溶液添加碳酸进料材料来生成并析出碳酸锂从而回收锂的步骤可以在室温下进行。

在这样获得碳酸锂之后，可以对碳酸锂进行过滤和洗涤。

在这种情况下，残留的锂可以存在于滤液和洗涤溶液滤液中。这种残留的锂能够使用磷酸锂来回收，磷酸锂具有比碳酸锂低的溶解度。

下面将描述用于回收磷酸锂的方法。

此外，通过向其中根据本发明的一个实施方式的氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液混合的氢氧化锂溶液添加磷进料材料，能够以磷酸锂的形式回收锂。

磷酸锂析出反应可以如下述反应方案5所示来进行。

[反应方案5]

3Li⁺+3OH^-+Na₃PO₄→Li₃PO₄+3Na⁺+3OH^-

作为磷进料材料的一个实例，磷酸钠在室温下与锂进行反应以生成并析出磷酸锂。

磷进料材料的具体实例为磷、磷酸、磷酸盐和含磷溶液。

磷酸盐的具体实例为磷酸钾、磷酸钠和磷酸铵(具体地，例如，磷酸铵可以是(NR₄)₃PO₄，R可以独立地为氢、氘或者取代或未取代的C1-C10烷基基团)。

更具体地，磷酸盐可以是磷酸一钾、磷酸二钾、磷酸三钾、磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠、磷酸铝、磷酸锌、聚磷酸铵、六偏磷酸钠、磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸三钙等。

磷进料材料可以是含磷水溶液。在磷进料材料是含磷水溶液时，其能够容易地与氢氧化锂溶液中所含的锂进行反应来生成并析出磷酸锂。

相对于氢氧化锂溶液的锂含量，磷进料材料的投入量可以是1当量或更多。在满足上述范围时，其在反应速率方面可能是有利的。

析出的磷酸锂可以通过过滤从反应溶液中分离出。

此外，通过向氢氧化锂溶液添加磷进料材料来析出磷酸锂从而回收残留的锂的步骤可以在室温下进行。

在本说明书中，室温不是指特定的温度，而是指在没有添加外部能量的情况下的温度。因此，室温可以根据位置和时间而变化。

在下文中，将描述本发明的示例性实施方式和对比例。然而，下述示例性实施方式仅是本发明的示例，并且本发明不限于此。

[实施例1]

在根据上述反应方案1制备氢氧化锂水溶液时，为了根据碳酸锂的投入量测量碳酸锂的氢氧化锂转化率，将碳酸锂和氢氧化钙添加到1L的水中，如表1所示，并且在室温(21℃)下搅拌5小时。

在反应完成后，收集反应溶液样品，并且在对样品进行过滤后，测量反应溶液滤液的锂浓度。使用各反应溶液的碳酸锂投入量和反应完成后溶液的锂浓度，计算碳酸锂向氢氧化锂的转化率，并且结果显示在表1和图1中。

参照图1，可以看出，在碳酸锂投入量为80g或更少时，投入的大部分碳酸锂转化为氢氧化锂，并且因此，氢氧化锂转化率几乎为100％。

[表1]

碳酸锂投入量(g)	10.75	26.88	53.77	80.65	107.53	134.41	161.30	188.18
									氢氧化钙投入量(g)	11.35	28.37	56.75	85.12	113.50	141.87	170.24	198.62
反应溶液滤液的锂浓度(mg/L)	1,997	4,988	9,308	14,038	14,295	13,741	13,231	13,913
									氢氧化锂转化率(％)	99.85	99.76	93.08	93.59	71.48	54.96	44.10	39.75

另一方面，在碳酸锂投入量为80g或更多时，存在氢氧化锂转化率降低的趋势，并且在碳酸锂投入量为188g时，观察到氢氧化锂转化率急剧降低至39.8％。根据这些结果，证实了在如上述反应方案1所示制备氢氧化锂水溶液时，优选将碳酸锂的投入量限制在一定范围内。

[实施例2]

为了制备高浓度的氢氧化锂溶液，向1L的蒸馏水中添加54g的碳酸锂和57g的氢氧化钙，并且在室温(21℃)下搅拌5小时。

以30分钟的间隔收集反应溶液样品，并且在对样品进行过滤后，测量pH和锂浓度。结果显示在下表2和图2中。参照图2，可以看出，存在如下趋势：随着反应时间的增加，反应溶液中的残留的锂的浓度逐渐增加，但在反应时间超过4小时之后，锂浓度不再增加。

从这些结果可以看出，碳酸锂与氢氧化钙在室温下进行反应以生成氢氧化锂。同时，将通过对反应溶液进行过滤获得的析出物用蒸馏水进行洗涤，然后在105℃下干燥24小时，并且使用X射线衍射分析仪检查矿物相。

参照图3，可以看出碳酸锂与氢氧化钙反应生成碳酸钙。如上所述，证实了可以在较低的能量成本下使用简单的设备来使用碳酸锂和氢氧化钙经济地生产高浓度的氢氧化锂水溶液。

[表2]

反应时间(小时)	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5
												反应溶液滤液的锂浓度(mg/L)	0	7,516	8,767	8,913	9,040	9,121	9,230	9,357	9,441	9,415	9,335

[实施例3]

为了制备氢氧化锂一水合物(LiOHH₂O)粉末，在35毫巴的减压下将高浓度的氢氧化锂溶液投入到烧瓶中，并且将烧瓶浸入到50℃的热水中并旋转以蒸发水分，从而使锂浓缩。

随着水分的蒸发，氢氧化锂溶液的锂浓度增加，并且在锂浓度达到37g/L之后，氢氧化锂开始析出。

通过过滤，将析出有氢氧化锂的蒸发浆料分离为氢氧化锂析出物和滤液。为了对过滤的氢氧化锂进行洗涤，将100g的过滤的氢氧化锂与100ml的蒸馏水进行混合并搅拌。在搅拌1小时之后，对氢氧化锂洗涤溶液进行过滤，并且由此分离为氢氧化锂和洗涤溶液滤液。

在洗涤完成后，在真空干燥器中在室温下对氢氧化锂进行干燥，并且在干燥完成后，使用X射线衍射分析仪分析氢氧化锂粉末的矿物相，并且结果显示在图4中。

[实施例4]

分析实施例3的氢氧化锂滤液和氢氧化锂洗涤溶液滤液的锂浓度，并且结果显示在表3中。

[表3]

分类	锂浓度(mg/L)
		氢氧化锂滤液	37,100
氢氧化锂洗涤溶液滤液	36,800

可以看出，氢氧化锂滤液和氢氧化锂洗涤溶液滤液含有大量的锂，并且因此分别具有37.1g/L和36.8g/L的非常高的锂浓度。

因此，为了从其中回收锂，将氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液进行混合。在向混合溶液中添加了340g/L的碳酸钠之后，将所得产物在室温下搅拌4小时以析出碳酸锂。对析出的碳酸锂进行过滤、洗涤和干燥，并且随后使用X射线衍射分析仪分析其矿物相，并且结果显示在图5中。

下述表4示出了氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的混合溶液的锂浓度，以及在为了回收混合溶液中所含的锂而向1L的混合溶液中添加340g的碳酸钠并在室温下搅拌4小时并且由此析出碳酸锂之后的反应溶液滤液的锂浓度。

[表4]

分类	锂浓度(mg/L)
		氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的混合溶液	36,800
添加了碳酸钠之后的、氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的混合溶液	2,900
		锂回收率	92.1％

如表4所示，作为通过向氢氧化锂析出滤液和氢氧化锂洗涤溶液滤液添加碳酸钠来析出碳酸锂的结果，锂以92.1％的高回收率被回收。

因此，由于氢氧化锂滤液和洗涤溶液滤液中所含的大量锂的大部分是在室温下以碳酸锂的形式被回收，因此可以在较低的能量成本下使用简单的设备来有效地防止氢氧化锂生产工艺中可能发生的大量的锂损失。

[实施例5]

下述表5示出了氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的混合溶液的锂浓度，以及在为了回收混合溶液中所含的锂而向1L的混合溶液中添加351g的磷酸钠并在室温下搅拌4小时并且由此析出磷酸锂之后的反应溶液滤液的锂浓度。

[表5]

分类	锂浓度(mg/L)
		氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的混合溶液	36,800
添加了磷酸钠之后的、氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液的混合溶液	700
		锂回收率	98.1％

观察到，氢氧化锂滤液和氢氧化锂洗涤溶液滤液分别具有37g/L和36.8g/L的非常高的锂浓度，这表明含有大量的锂。

因此，为了回收锂，将氢氧化锂滤液与氢氧化锂洗涤溶液滤液在室温下进行混合，并且将351g的磷酸钠添加到1L的混合溶液中以析出磷酸锂。

对析出的磷酸锂进行过滤、洗涤和干燥，并且随后使用X射线衍射分析仪分析其矿物相，并且结果显示在图6中。

如表5所示，作为通过向氢氧化锂滤液和氢氧化锂洗涤溶液滤液中添加磷酸钠来析出磷酸锂的结果，锂以98.1％的高回收率被回收。

因此，由于氢氧化锂滤液和洗涤溶液滤液中所含的锂的大部分是在室温下以磷酸锂的形式被回收，因此可以在较低的能量成本下使用简单的设备来有效地防止氢氧化锂生产工艺中可能发生的大量的锂损失。

[实施例6]

将通过向实施例4的氢氧化锂滤液和氢氧化锂洗涤溶液滤液中添加碳酸钠而制备的碳酸锂浆料过滤，并且由此分离为碳酸锂析出物和滤液。

为了对过滤的碳酸锂进行洗涤，将100g的碳酸锂与100ml的蒸馏水进行混合并搅拌。在搅拌1小时之后，对碳酸锂洗涤溶液进行过滤，并且由此分离为碳酸锂和洗涤溶液滤液。对碳酸锂滤液和洗涤溶液滤液的锂浓度进行分析，并且结果显示在表6中。

[表6]

分类	锂浓度(mg/L)
		碳酸锂滤液	2,900
碳酸锂洗涤溶液滤液	2,450

观察到，碳酸锂滤液和碳酸锂洗涤溶液滤液含有锂，并且分别具有2.9g/L和2.45g/L的锂浓度。

因此，为了从其中回收锂，将碳酸锂滤液与碳酸锂洗涤溶液滤液进行混合。在向混合溶液中添加了26g/L的磷酸钠之后，将所得产物在室温下搅拌4小时以析出磷酸锂。对析出的磷酸锂进行过滤、洗涤和干燥，并且随后使用X射线衍射分析仪分析其矿物相，并且结果显示在图7中。

下述表7示出了碳酸锂滤液与洗涤溶液滤液的混合溶液的锂浓度，以及在为了回收混合溶液中所含的锂而向1L的混合溶液中添加26g的磷酸钠并在室温下搅拌4小时并且由此析出磷酸锂之后的反应溶液滤液的锂浓度。

[表7]

分类	锂浓度(mg/L)
		碳酸锂滤液与碳酸锂洗涤溶液滤液的混合溶液	2,680
添加了磷酸钠之后的、碳酸锂滤液与碳酸锂洗涤溶液滤液的混合溶液	790
		锂回收率	70％

如表7所示，作为通过向碳酸锂析出滤液和碳酸锂洗涤溶液滤液添加磷酸钠来析出磷酸锂的结果，锂以70％的高回收率被回收。

因此，由于碳酸锂滤液与洗涤溶液滤液中所含的锂的大部分是在室温下以磷酸锂的形式被回收，因此可以在较低的能量成本下使用简单的设备来有效地防止氢氧化锂生产工艺中可能发生的锂损失。

本发明不限于以上所描述的示例性实施方式，并且可以修改为各种不同的形式，并且本发明所属领域的普通技术人员可以理解，在不改变本发明的技术精神或必要特征的情况下，示例性实施方式可以以其它具体的形式实现。因此，应当理解，以上所描述的示例性实施方式在所有方面都是示例性的而不是限制性的。

Claims

1.生产氢氧化锂的方法，包括以下步骤：

制备碳酸锂和氢氧化钙；以及

使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液，

其中，在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤中，所述溶剂中的碳酸锂的浓度为53.77 g/L至107.53 g/L，其中下限浓度53.77 g/L是通过将53.77 g碳酸锂添加到1 L的溶剂水中得到的浓度，并且上限浓度107.53 g/L是通过将107.53 g碳酸锂添加到1 L的溶剂水中得到的浓度。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂中的所述碳酸锂的浓度为53.77 g/L至80.65 g/L，其中上限浓度80.65 g/L是通过将80.65 g碳酸锂添加到1 L的溶剂水中得到的浓度。

3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂中的所述氢氧化钙的浓度为27 g/L至115 g/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤中，反应时间为1小时至5小时。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤中，反应温度为室温。

6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在所述使所述碳酸锂与所述氢氧化钙在溶剂中反应并由此获得氢氧化锂水溶液的步骤之后，

使所述氢氧化锂水溶液浓缩并且将所述氢氧化锂水溶液分离为固体氢氧化锂和第一滤液；以及

从所述第一滤液中回收锂。

7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在所述使所述氢氧化锂水溶液浓缩并且将所述氢氧化锂水溶液分离为固体氢氧化锂和第一滤液的步骤之后，

洗涤所述固体氢氧化锂；以及

从用于洗涤所述氢氧化锂的洗涤溶液的滤液中回收锂。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述从所述第一滤液中回收锂的步骤包括以下步骤：向所述第一滤液添加碳酸进料材料并由此回收碳酸锂的形式的锂。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述从用于洗涤所述氢氧化锂的洗涤溶液的滤液中回收锂的步骤包括以下步骤：向所述洗涤溶液的所述滤液添加碳酸进料材料并由此回收碳酸锂的形式的锂。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在所述向所述第一滤液添加碳酸进料材料并由此回收碳酸锂的形式的锂的步骤之后，

使固体碳酸锂与第二滤液分离；

洗涤所述固体碳酸锂；以及

从所述第二滤液或用于洗涤所述固体碳酸锂的洗涤溶液的滤液中回收锂。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在所述向所述洗涤溶液的所述滤液添加碳酸进料材料并由此回收碳酸锂的形式的锂的步骤之后，

使固体碳酸锂与第二滤液分离；

洗涤所述固体碳酸锂；以及

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述从所述第二滤液或用于洗涤所述固体碳酸锂的洗涤溶液的滤液中回收锂的步骤包括以下步骤：向所述第二滤液或用于洗涤所述固体碳酸锂的所述洗涤溶液的所述滤液添加磷进料材料并由此回收磷酸锂的形式的锂。

13.根据权利要求6所述的方法，其中，所述从所述第一滤液中回收锂的步骤包括以下步骤：向所述第一滤液添加磷进料材料并由此回收磷酸锂的形式的锂。

14.根据权利要求7所述的方法，其中，所述从用于洗涤所述氢氧化锂的洗涤溶液的滤液中回收锂的步骤包括以下步骤：向所述洗涤溶液的所述滤液添加磷进料材料并由此回收磷酸锂的形式的锂。