CN114349775A - 一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法 - Google Patents

一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法 Download PDF

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CN114349775A CN202210030924.0A CN202210030924A CN114349775A CN 114349775 A CN114349775 A CN 114349775A CN 202210030924 A CN202210030924 A CN 202210030924A CN 114349775 A CN114349775 A CN 114349775A
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Abstract

本发明提供了一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,包括二氟草酸硼酸锂的制备、双草酸硼酸锂的制备和两种物质的联合生产装置装备。两种物质的联合生产装置装备包含如下内容:主设备包含四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离设备、干燥设备等;装置配套的电气仪表设备。

Description

一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法
技术领域
本发明属于新能源技术领域,具体为锂离子电池材料制备技术及生产装置装备领域,尤其涉及一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法。
背景技术
双草酸硼酸锂,又名二乙二酸硼酸锂,双乙二酸硼酸锂,简写LiBOB,CAS No.:244761-29-3,化学式:LiBC4O8,用于锂离子电池添加剂作导电盐。
二氟草酸硼酸锂,简写:LiDFOB,LiODFB,CAS No.:409071-16-5,化学式:LiBF2C2O4,用于锂离子电池添加剂,提高锂离子电池性能。
两种产品均为锂离子电解液添加剂,根据电解液的用途及性能选择添加及计算添加量,各自的功能有导电、改善导电性能,提高电池的循环次数,提高电池的高低温放电性能等。其优异的性能被行业广泛认同,因技术门槛高,生产的厂商较少,可以同时生产且可以用同一装置任意调节两种产品的产量的企业更少,本发明可以大大降低两种产品的投资成本,生产人员配制可以节省一半,根据市场需求任意调节其中一种产品的产量。两种产品的工艺相同,因此下游电解液厂商在同时使用时不用担心不同溶剂的残留对电解液的影响。
对于质量分数为1%的二氟草酸硼酸锂,以氯浓度计的氯化合物为5ppm左右以下,并且,以氢氟酸换算的酸浓度计,游离酸为250ppm左右以下;氯浓度超过5ppm或酸浓度超过250ppm时,难以作为非水电解液电池的添加剂使用。
发明内容
使用同一套生产装置可以同时生产两种产品,两种产品的原料相同、工艺相同,通过控制其中一种原料的添加量和反应温度即可生产出需要的两种不同的锂离子电池电解液添加剂。投资成本低、生产人员配制可以节省一半,可实现两种产品工业化生产的快速的切换。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,包括如下步骤:
S1-1.将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为55-70℃以制备双草酸硼酸锂,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
或者:S1-2.将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为8-12℃以制备二氟草酸硼酸锂,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
S2-1.将草酸加入前述四氟硼酸锂溶液中,调节所述溶液的温度为55-70℃以制备双草酸硼酸锂,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比1.9-1.98:1,逐步加入助剂进行反应,得到双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
或者:S2-2.将草酸加入前述四氟硼酸锂溶液中,调节所述溶液的温度为8-12℃以制备二氟草酸硼酸锂,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比0.95-0.99:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
S3.将双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液使用液氯吸附剂进行吸附,双草酸硼酸锂在碳酸酯溶液中溶解度低,可直接进入分离工序,而二氟草酸硼酸锂在碳酸酯中的溶解度高,需要在反应釜内继续进行浓缩结晶后转入分离工序;将反应物料经过浓缩结晶的形式将产品进行结晶,其中浓缩的碳酸酯溶剂经过冷凝回收转入原料配置釜回收使用;
S4.将所述双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂产品经分离、干燥得到成品。
所述工艺包括如下设备:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA/PTFE/ETFE,其他设备材质均为sus31608。
作为进一步的优选,步骤1)中,所述溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯。
作为进一步的优选,步骤1)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为20~25%(Wt%)。
作为进一步的优选,步骤1)中,所述过滤采用材质为PP、PTFE或SUS316L的精密过滤器,所述精密过滤器孔径为0.1~1um。
作为进一步的优选,步骤2)中,助剂卤化物精选为三氯化铝、四氯化硅、三氯化钌等。
作为进一步的优选,步骤2)中,所述助剂的进料速度为控制反应釜内压力不高于200Kpa。
所述的游离氯吸附剂制备方法为:
取100-150份碳化树脂,在105-120℃干燥3-6h,降到室温,置于含有10-20份的丙烯酸铁,0.03-0.7份的马来酸二丁基锡,500-1000份的甲苯溶剂中,加入0.5-3.2份过氧化苯甲酰,通入氮气,70-90℃搅拌10-16h,过滤,烘干,即得所述氯吸附剂。
使用液氯吸附剂进行吸附的方法为:
在固定床中填装体积百分数为10-18%氯吸附剂,于10-25℃下吸附双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液吸附其中氯离子,二氟草酸硼酸锂或双草酸硼酸锂体积空速3-7h-1
技术效果为:
本发明制备方法可以实现原料草酸完全反应,为过量的四氟硼酸锂在溶液中循环使用,原料转化率高,反应稳定易控制,即为工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例二氟草酸硼酸锂和双草酸硼酸锂的制备及联合生产装置的方法的工艺流程图。
说明:
1、四氟硼酸锂加料料斗;2、四氟硼酸锂溶解釜;3、转料泵;4、过滤器;
5、助剂储罐;6、草酸加料斗;7、反应釜;8、离心机;9、双锥干燥器。
1.四氟硼酸锂加料斗;2:四氟硼酸锂溶解釜;3:转料泵;4:过滤器;5:助剂储罐;6:草酸加料斗;7:反应釜;8:离心机;9:双锥干燥釜。
图2为本发明实施例1二氟草酸硼酸锂的色谱图。
图3为本发明实施例1双草酸硼酸锂的色谱图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,解决了现有两种产品制备方法难的几种缺陷。
为了更好的理解上述技术方案,下面通过具体实施例对本申请技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。应当理解的是,这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
以下通过实施例对本申请作更详细的描述。这些实施例仅是对本申请最佳实施方式的描述,并不对本申请的范围有任何的限制。
检测方法:
Figure BDA0003466403040000041
实施例1
本实施例的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为55℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为55℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比1.9:1,逐步加入助剂进行反应,得到双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述双草酸硼酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+/PTFE,其他均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸甲乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为20%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为10kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟草酸硼酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为8℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为8℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比0.95:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟草酸硼酸锂溶液浓缩结晶,分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+/PTFE,其他均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸甲乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为20%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为10kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为10%氯吸附剂,于10℃下吸附双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液吸附其中氯离子,双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂体积空速3h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取100g碳化树脂,在105℃干燥6h,降到室温,置于含有10g丙烯酸铁,0.03g马来酸二丁基锡,500g甲苯溶剂中,加入0.5g过氧化苯甲酰,通入氮气,70℃搅拌16h,过滤,烘干,即得所述氯吸附剂。
表1.1双草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000051
Figure BDA0003466403040000061
表1.2二氟草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000062
实施例2
本实施例的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为60℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为60℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比1.92:1,逐步加入助剂进行反应,得到双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述双草酸硼酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA,其他均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为25%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为15kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟草酸硼酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为10℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为10℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比0.96:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟草酸硼酸锂溶液浓缩结晶,分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA,其他均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为25%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为15kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为12%氯吸附剂,于10℃下吸附双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液吸附其中氯离子,双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂体积空速3h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取120g碳化树脂,在105℃干燥6h,降到室温,置于含有14g丙烯酸铁,0.23g马来酸二丁基锡,600g甲苯溶剂中,加入1.6g过氧化苯甲酰,通入氮气,70℃搅拌16h,过滤,烘干,即得所述氯吸附剂。
表2.1双草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000081
表2.2二氟草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000082
实施例3
本实施例的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为65℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为65℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比1.95:1,逐步加入助剂进行反应,得到双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述双草酸硼酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+ETFE,其他均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸甲乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为22%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为三氯化铝。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为13kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟草酸硼酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为11℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为11℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比0.98:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟草酸硼酸锂溶液浓缩结晶,分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+ETFE,其他均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为22%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为三氯化铝。
步骤3)中,所述三氯化铝的进料速度为13kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为14%氯吸附剂,于18℃下吸附双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液吸附其中氯离子,双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂体积空速5h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取135g碳化树脂,在120℃干燥3h,降到室温,置于含有18g丙烯酸铁,0.52g马来酸二丁基锡,800g甲苯溶剂中,加入2.4g过氧化苯甲酰,通入氮气,90℃搅拌10h,过滤,烘干,即得所述氯吸附剂。
表3.1双草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000101
表3.2二氟草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000102
实施例4
本实施例的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为70℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为70℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比1.98:1,逐步加入助剂进行反应,得到双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述双草酸硼酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为21%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为12kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟草酸硼酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为12℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述四氟硼酸锂溶液中调节所述溶液的温度为12℃,加入四氟硼酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比0.99:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟草酸硼酸锂溶液浓缩结晶,分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为21%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为12kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为18%氯吸附剂,于25℃下吸附双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液吸附其中氯离子,双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂体积空速7h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取150g碳化树脂,在120℃干燥3h,降到室温,置于含有20g丙烯酸铁,0.7g马来酸二丁基锡,1000g甲苯溶剂中,加入3.2g过氧化苯甲酰,通入氮气,90℃搅拌10h,过滤,烘干,即得所述氯吸附剂。
表4.1双草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000121
表4.2二氟草酸硼酸锂成品检测数据
Figure BDA0003466403040000122
上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
本发明使用同一套生产装置生产两种产品,将四氟硼酸锂配制成四氟硼酸锂的碳酸酯溶液,加入草酸后滴加助剂进行反应,根据生产的产品不同,控制草酸加入量和反应温度,其中按草酸和四氟硼酸锂摩尔比1.9-1.98:1、反应温度为55-70℃,按卤素氯离子和草酸氢离子摩尔比为1:1加入助剂后生产双草酸硼酸锂产品;按草酸和四氟硼酸锂摩尔比0.95-0.99:1、反应温度为10±2℃,按卤素氯离子和草酸氢离子摩尔比为1:1加入助剂后生产二氟草酸硼酸锂产品。分离后的四氟硼酸锂溶液可以循环使用,最终产生了几个有利结果,包括:用同一装置可以同时生产两种不同的产品,两种产品均为锂离子电池添加剂,本发明可以大大降低两种产品的投资成本、生产人员配制可以节省一半,根据市场需求任意调节其中一种产品的产量。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1-1.将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为55-70℃以制备双草酸硼酸锂,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
或者:S1-2.将四氟硼酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到四氟硼酸锂溶液,调节所述溶液的温度为8-12℃以制备二氟草酸硼酸锂,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
S2-1.将草酸加入前述四氟硼酸锂溶液中,调节所述溶液的温度为55-70℃以制备双草酸硼酸锂,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比1.90-1.98:1,逐步加入助剂进行反应,得到双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
或者:S2-2.将草酸加入前述四氟硼酸锂溶液中,调节所述溶液的温度为8-12℃以制备二氟草酸硼酸锂,草酸的加入量按草酸和四氟硼酸锂摩尔比0.95-0.99:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液;
S3.将双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液使用液氯吸附剂进行吸附,双草酸硼酸锂在碳酸酯溶液中溶解度低,可直接进入分离工序,而二氟草酸硼酸锂在碳酸酯中的溶解度高,需要在反应釜内继续进行浓缩结晶后转入分离工序;将反应物料经过浓缩结晶的形式将产品进行结晶,其中浓缩的碳酸酯溶剂经过冷凝回收转入原料配置釜回收使用;
S4.将所述双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂产品经分离、干燥得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,其特征在于:所述工艺包括如下设备:四氟硼酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等,,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA/PTFE/ETFE,其他设备材质均为sus31608。
3.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,其特征在于:步骤1)中,所述溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯。
4.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,其特征在于:步骤1)中,所述溶液中四氟硼酸锂的浓度为20~25%(Wt%)。
5.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,其特征在于:步骤1)中,所述过滤采用材质为PP、PTFE或SUS316L的精密过滤器,所述精密过滤器孔径为0.1~1um。
6.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,其特征在于:步骤2)中,助剂精选为三氯化铝、四氯化硅、三氯化钌等。
7.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的联合生产的方法,其特征在于:步骤2)中,所述助剂的进料速度为控制反应釜内压力不高于200Kpa。
8.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的,其特征在于,所述的游离氯吸附剂制备方法为:
取100-150份碳化树脂,在105-120℃干燥3-6h,降到室温,置于含有10-20份的丙烯酸铁,0.03-0.7份的马来酸二丁基锡,500-1000份的甲苯溶剂中,加入0.5-3.2份过氧化苯甲酰,通入氮气,70-90℃搅拌10-16h,过滤,烘干,即得所述氯吸附剂。
9.根据权利要求8所述的双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的制备及联合生产装置的方法,其特征在于:使用液氯吸附剂进行吸附的方法为:
在固定床中填装体积百分数为10-18%氯吸附剂,于10-25℃下吸附双草酸硼酸锂的碳酸酯溶液或二氟草酸硼酸锂的碳酸酯溶液吸附其中氯离子,双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂体积空速3-7h-1
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