RU2678026C1 - Method of producing lithium peroxide - Google Patents
Method of producing lithium peroxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678026C1 RU2678026C1 RU2017135890A RU2017135890A RU2678026C1 RU 2678026 C1 RU2678026 C1 RU 2678026C1 RU 2017135890 A RU2017135890 A RU 2017135890A RU 2017135890 A RU2017135890 A RU 2017135890A RU 2678026 C1 RU2678026 C1 RU 2678026C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- hydrogen peroxide
- lioh
- minutes
- peroxide
- Prior art date
Links
- HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N lithium peroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][O-] HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 116
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 10
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 abstract description 9
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 abstract description 9
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 229910018071 Li 2 O 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- PQVSTLUFSYVLTO-UHFFFAOYSA-N ethyl n-ethoxycarbonylcarbamate Chemical compound CCOC(=O)NC(=O)OCC PQVSTLUFSYVLTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GLXDVVHUTZTUQK-UHFFFAOYSA-M lithium hydroxide monohydrate Substances [Li+].O.[OH-] GLXDVVHUTZTUQK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229940040692 lithium hydroxide monohydrate Drugs 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- -1 peroxide compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical group 0.000 description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
- C01B15/04—Metal peroxides or peroxyhydrates thereof; Metal superoxides; Metal ozonides; Peroxyhydrates thereof
- C01B15/043—Metal peroxides or peroxyhydrates thereof; Metal superoxides; Metal ozonides; Peroxyhydrates thereof of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium or beryllium or aluminium
- C01B15/0435—Metal peroxides or peroxyhydrates thereof; Metal superoxides; Metal ozonides; Peroxyhydrates thereof of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium or beryllium or aluminium of alkali metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения пероксида лития.The invention relates to methods for producing lithium peroxide.
Известен способ получения пероксида лития [патент РФ №2322387, МПК С01В 15/043, 2008 г.], заключающийся во взаимодействии гидроксида лития с пероксидом водорода при мольном соотношении гидроксид лития / пероксид водорода (LiOH/H2O2), равном 1,74÷2,0 и температуре в зоне синтеза 25÷35°С с последующей дегидратацией полученной тройной системы LiOH-Н2О2-Н2О, состоящей из воды и продуктов взаимодействия пероксида водорода и гидроксида лития. Дегидратацию осуществляют путем воздействия излучения сверхвысокой частоты (СВЧ) без предварительного отделения твердой фазы. Способ получения пероксида лития обеспечивает выход по литию более 99,5% весовых при высоком содержании основного вещества в получаемом продукте (до 98,4% весовых) и минимальном расходе исходных компонентов на единицу конечной продукции.A known method of producing lithium peroxide [RF patent No. 2322387, IPC СВВ 15/043, 2008], which consists in the interaction of lithium hydroxide with hydrogen peroxide at a molar ratio of lithium hydroxide / hydrogen peroxide (LiOH / H 2 O 2 ) equal to 1, 74 ÷ 2.0 and a temperature in the synthesis zone of 25 ÷ 35 ° С followed by dehydration of the obtained ternary system LiOH-Н 2 О 2 -Н 2 О, consisting of water and the products of the interaction of hydrogen peroxide and lithium hydroxide. Dehydration is carried out by exposure to ultra-high frequency (microwave) radiation without prior separation of the solid phase. The method of producing lithium peroxide provides a lithium yield of more than 99.5% by weight with a high content of the main substance in the resulting product (up to 98.4% by weight) and a minimum consumption of the starting components per unit of final product.
Однако указанный способ получения пероксида лития имеет ряд недостатков - довольно длительное время синтеза и высокие затраты энергии. Как следует из приведенных примеров, лимитирующей по времени стадией синтеза пероскида лития является экспозиция в течение не менее 1 часа тройной системы LiOH-H2O2-H2O перед ее дегидратацией в поле СВЧ. Время экспозиции обусловлено достижением состояния равновесия между жидкой фазой и кристаллизующейся в указанном температурном и концентрационном интервале из тройной системы LiOH-H2O2-H2O твердой фазой состава Li2O2⋅H2O. Как следует из описания и материалов работ авторов (Ю.А. Ферапонтов, М.А. Ульянова, Т.В. Сажнева. Условия кристаллизации Li2O2⋅H2O в тройной системы LiOH-H2O2-H2O. / ЖНХ. 2008. Т. 53. Вып. 10, С. 1749-1754.) при несоблюдении указанных выше технологических параметров (прежде всего содержание H2O2 в жидкой фазе от 1,6 до 2% и температурный интервал от 21 до 33°С) фигуративная точка состава твердой фазы перемещается в область, соответствующую составу Li2O2⋅H2O2⋅3H2O, что приводит к увеличению количества воды, подлежащей удалению на последней стадии дегидратации. Это приводит к уменьшению содержания основного вещества в продукте синтеза, поскольку получаемый пероксид лития довольно активно взаимодействует с водяным паром.However, this method of producing lithium peroxide has several disadvantages - a rather long synthesis time and high energy costs. As follows from the above examples, the time-limiting stage of the synthesis of lithium peroskide is the exposure for at least 1 hour of the ternary system LiOH-H 2 O 2 -H 2 O before its dehydration in the microwave field. Exposure time due to reaching an equilibrium state between the liquid phase and crystallizing in said temperature and concentration range of LiOH-H 2 O 2 -H 2 ternary system solid phase composition O Li 2 O 2 ⋅H 2 O. As follows from the description of the materials and of the authors (Y. A. Ferapontov, M. A. Ulyanova, T. V. Sazhneva. Conditions for the crystallization of Li 2 O 2 ⋅H 2 O in the ternary system LiOH-H 2 O 2 -H 2 O. / GLC. 2008. T. 53. Issue 10, pp. 1749-1754.) If the above technological parameters are not observed (first of all, the content of H 2 O 2 in the liquid phase is from 1.6 to 2% and the temperature range al from 21 to 33 ° C) the figurative point of the composition of the solid phase moves to the region corresponding to the composition of Li 2 O 2 ⋅H 2 O 2 ⋅ 3H 2 O, which leads to an increase in the amount of water to be removed at the last stage of dehydration. This leads to a decrease in the content of the basic substance in the synthesis product, since the resulting lithium peroxide quite actively interacts with water vapor.
Причем для поддержания необходимого температурного интервала тройную системе LiOH-Н2О2-H2O необходимо охлаждать, поскольку, как хорошо известно из практики неорганического синтеза, взаимодействие пероксида водорода и гидроксида лития - ярко выраженный экзотермический процесс. Повышение температуры тройной системы LiOH-Н2О2-H2O выше указанного значения приводит к разложению перекисных продуктов, т.е. изменению концентрации Н2О2 в жидкой фазе. При этом, соответственно, меняется состав кристаллизующейся из системы твердой фаза с описанными ранее негативными последствиями.Moreover, in order to maintain the required temperature range, the ternary LiOH-Н 2 О 2 -H 2 O system must be cooled, since, as is well known from inorganic synthesis practice, the interaction of hydrogen peroxide and lithium hydroxide is a pronounced exothermic process. An increase in the temperature of the ternary system LiOH-Н 2 О 2 -H 2 O above the indicated value leads to the decomposition of peroxide products, i.e. a change in the concentration of H 2 O 2 in the liquid phase. In this case, accordingly, the composition of the solid phase crystallizing from the system changes with the negative consequences described earlier.
Задачей изобретения является повышение экономичности процесса.The objective of the invention is to increase the efficiency of the process.
Задача решается тем, что в способе получения пероксида лития, включающем взаимодействие гидроксида лития с пероксидом водорода при мольном соотношении гидроксид лития / пероксид водорода равном LiOH/H2O2=1,74÷2,0 и последующей дегидратацией полученной системы путем воздействия излучения сверхвысокой частоты (СВЧ), в раствор пероксида водорода перед добавлением гидроксида лития, которой осуществляют двумя порциями с интервалом не менее 10 минут, вводят ортоборную кислоту (Н3ВО3) в следующих количествах, моль вещества/моль пероксида водорода: 0,0008÷0,0035. При этом температура в зоне синтеза находится в интервале 35÷50°С, а экспозиция полученной системы перед дегидратацией составляет не менее 30 минут.The problem is solved in that in a method for producing lithium peroxide, comprising the interaction of lithium hydroxide with hydrogen peroxide at a molar ratio of lithium hydroxide / hydrogen peroxide equal to LiOH / H 2 O 2 = 1.74 ÷ 2.0 and subsequent dehydration of the resulting system by exposure to ultrahigh radiation frequency (microwave), in the solution of hydrogen peroxide before adding lithium hydroxide, which is carried out in two portions with an interval of at least 10 minutes, orthoboric acid (H 3 BO 3 ) is introduced in the following quantities, mol of substance / mol of hydrogen peroxide : 0.0008 ÷ 0.0035. The temperature in the synthesis zone is in the range of 35 ÷ 50 ° C, and the exposure of the resulting system before dehydration is at least 30 minutes.
Указанное время экспозиции обусловлено установлением равновесия между жидкой фазой и кристаллизующейся в указанном температурном и концентрационном интервале из тройной системы LiOH-Н2О2-H2O твердой фазой состава Li2O2⋅H2O.Said exposure time due to the establishment of equilibrium between the liquid phase and crystallizing in said temperature range and concentration of the ternary system LiOH-H 2 O 2 -H 2 O solid phase composition Li 2 O 2 ⋅H 2 O.
Как отмечалось выше, для получения пероксида лития с максимальным содержанием основного вещества дегидратации необходимо подвергать систему, где в состоянии равновесия с жидкой фазой находятся твердая фаза состава Li2O2⋅H2O. Ее кристаллизация происходит при строго фиксированном содержании пероксида водорода в жидкой фазе, которое из-за разложения перекисных продуктов может уменьшаться. Для предотвращения этого явления в тройную систему LiOH-H2O2-H2O уместно введение ингибиторов разложения перекисных продуктов, что хорошо известно специалистам, работающим в данной области химии. До настоящего времени не существует строго научных основ для выбора ингибиторов разложения различных растворов пероксидных соединений, препятствующих их разложению [Г.А. Серышев. Химия и технология перекиси водорода, - Л.: Химия, - 1984. - С. 182.]. Поэтому их выбор проводят преимущественно эмпирическим путем в зависимости от состава конкретного раствора. Так как тройная система LiOH-H2O2-H2O в дальнейшем используется для синтеза пероксидных соединений щелочных металлов и далее на их основе регенеративных продуктов для средств защиты органов дыхания человека от поражающих факторов химической и биологической природы, на применяемые в качестве ингибиторов вещества накладывается ряд ограничений (по токсичности, химической устойчивости к воздействию атомарного кислорода и др.). Однозначно оценить влияние того или иного иона или их ассоциатов, содержащихся в многокомпонентной системе, на стабильность системы в целом крайне сложно. Но было отмечено, что гидроксид щелочного металла следует добавлять в раствор пероксида водорода только после полного растворения ортоборной кислоты. При этом гидроксид щелочного металла следует вводить двумя порциями, причем вторую порцию вводят в образовавшуюся жидкую фазу не менее чем через 10 минут после добавления первой порции. Такой прием обусловлен тем, что, при нейтрализации ортоборной кислоты щелочами в водных растворах не образуются ортобораты, содержащие ион (ВО3)3-, поскольку ортобораты практически полностью гидролизуются вследствие слишком малой константы образования [В(ОН)4]-. В растворе образуются тетрабораты, метабораты и соли других полиборных кислот (nB2O2⋅mH2O), не существующие в свободном состоянии (и которые по этой причине невозможно ввести в жидкую фазу в виде исходных соединений), что хорошо известно из курса неорганической химии [Карапетьянц М.X. Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994].As noted above, to obtain lithium peroxide with a maximum content of the main substance of dehydration, it is necessary to expose a system where the solid phase of the composition Li 2 O 2 ⋅H 2 O is in equilibrium with the liquid phase. Its crystallization occurs at a strictly fixed content of hydrogen peroxide in the liquid phase which, due to the decomposition of peroxide products, may decrease. To prevent this phenomenon in the ternary system LiOH-H 2 O 2 -H 2 O appropriate the introduction of inhibitors of the decomposition of peroxide products, which is well known to specialists working in this field of chemistry. To date, there is no strictly scientific basis for the choice of decomposition inhibitors of various solutions of peroxide compounds that prevent their decomposition [G.A. Seryshev. Chemistry and technology of hydrogen peroxide, - L .: Chemistry, - 1984. - S. 182.]. Therefore, their choice is carried out mainly empirically, depending on the composition of a particular solution. Since the ternary system LiOH-H 2 O 2 -H 2 O is subsequently used for the synthesis of peroxide compounds of alkali metals and then based on them regenerative products for protecting respiratory organs from damaging factors of a chemical and biological nature, to substances used as inhibitors a number of restrictions are imposed (in terms of toxicity, chemical resistance to the effects of atomic oxygen, etc.). It is extremely difficult to unambiguously assess the effect of a particular ion or their associates contained in a multicomponent system on the stability of the system as a whole. But it was noted that alkali metal hydroxide should be added to a solution of hydrogen peroxide only after complete dissolution of orthoboric acid. In this case, the alkali metal hydroxide should be introduced in two portions, and the second portion is introduced into the formed liquid phase not less than 10 minutes after adding the first portion. This technique is due to the fact that when neutralizing orthoboric acid with alkalis, orthoborates containing (BO 3 ) 3– ion are not formed in aqueous solutions, since orthoborates are almost completely hydrolyzed due to the too low formation constant [B (OH) 4 ] - . In the solution tetraborates, metaborates and salts of other polyboric acids (nB 2 O 2 ⋅ mH 2 O) that do not exist in the free state (and which for this reason cannot be introduced into the liquid phase in the form of the starting compounds) are formed, which is well known from the inorganic course chemistry [Karapetyants M.X. Drakin S.I. General and inorganic chemistry. M .: Chemistry 1994].
При указанном мольном соотношении исходных реагентов в температурном интервале 35÷50°С за 30 минут происходит кристаллизация моногидрата пероксида лития (Li2O2⋅H2O) - вещества, содержащего минимальное количество кристаллизационной воды.At the indicated molar ratio of the starting reagents in the temperature range of 35 ÷ 50 ° C, crystallization of lithium peroxide monohydrate (Li 2 O 2 ⋅H 2 O), a substance containing a minimum amount of crystallization water, takes place in 30 minutes.
Соответственно, с одной стороны, такие параметры синтеза приводят к отказу от операции охлаждения тройной системы LiOH-H2O2-H2O (температура в зоне синтеза не поднимается выше 50°С), с другой стороны для достижения равновесия между фазами требуется экспозиция не более 30 минут, что приводит к интенсификации процесса в целом.Accordingly, on the one hand, such synthesis parameters lead to the abandonment of the operation of cooling the ternary system LiOH-H 2 O 2 -H 2 O (the temperature in the synthesis zone does not rise above 50 ° C), on the other hand, exposure is required to achieve equilibrium between the phases no more than 30 minutes, which leads to the intensification of the process as a whole.
Предложенный способ позволяет получать пероксид лития (до 98,5% основного вещества в продукте синтеза) с выходом по литию более 99,5% (технологические потери составляют менее 0,5%). Использование указанных технологических приемов позволяет повысить производительность процесса и снизить энергозатраты за счет отказа от охлаждения тройной системы LiOH-H2O2-H2O до температуры 25÷35°С на протяжении всего времени синтеза.The proposed method allows to obtain lithium peroxide (up to 98.5% of the main substance in the synthesis product) with a yield of lithium more than 99.5% (technological losses are less than 0.5%). The use of these technological methods allows to increase the productivity of the process and reduce energy costs due to the refusal to cool the ternary system LiOH-H 2 O 2 -H 2 O to a temperature of 25 ÷ 35 ° C throughout the entire synthesis time.
Способ осуществляют следующим образом. В реактор с мешалкой и рубашкой помещают водный раствор пероксида водорода концентрацией 30÷85%. После этого при перемешивании добавляют требуемое количество ортоборной кислоты (мольное соотношение Н3ВО3/H2O2=0,0008÷0,0035.). После чего двумя порциями с интервалом не менее 10 минут добавляют гидроксид лития таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 50°С. Мольное соотношение гидроксид лития / пероксид водорода составляет LiOH/H2O2=1,74÷2,0. После добавления всего гидроксида лития полученную систему выдерживают в реакторе при температуре 35÷50°С и непрерывном перемешивании не менее 30 минут. После этого систему подвергают дегидратации в поле СВЧ.The method is as follows. An aqueous solution of hydrogen peroxide with a concentration of 30–85% is placed in a reactor with a stirrer and a jacket. After that, with stirring, add the required amount of orthoboric acid (molar ratio of H 3 BO 3 / H 2 O 2 = 0.0008 ÷ 0.0035.). Then, lithium hydroxide is added in two portions with an interval of at least 10 minutes so that the temperature in the reaction zone does not exceed 50 ° C. The molar ratio of lithium hydroxide / hydrogen peroxide is LiOH / H 2 O 2 = 1.74 ÷ 2.0. After adding all of the lithium hydroxide, the resulting system is kept in a reactor at a temperature of 35 ÷ 50 ° C and continuous stirring for at least 30 minutes. After that, the system is subjected to dehydration in the microwave field.
Пример 1.Example 1
К 100 мл 50% водного раствора пероксида водорода добавляют при постоянном перемешивании 0,381 г ортоборной кислоты (мольное соотношение Н3ВО3/Н2О2=0,0035). Затем в полученный раствор вводят двумя порциями с интервалом в 10 минут 148 г моногидрата гидроксида лития (LiOH⋅H2O). Первая порция гидроксида лития составляет 21 г. Добавление LiOH⋅H2O осуществляют таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 50°С. Мольное соотношение LiOH/H2O2=2,0. После добавления всего LiOH⋅H2O полученную смесь выдерживают в реакторе при температуре 50°С в течение 35 минут. Затем полученную суспензию делят на 5 частей и помещают в специальной посуде в СВЧ сушилку. Дегидратацию осуществляют при частоте излучения 2500 МГц, мощности 850 Вт в течение 9 минут. Конечный продукт содержит 95,1% пероксида лития. Выход по литию составляет 99,3%. Время синтеза составляет 52 минуты.To 100 ml of a 50% aqueous solution of hydrogen peroxide, 0.381 g of orthoboric acid is added with constant stirring (molar ratio of H 3 BO 3 / H 2 O 2 = 0.0035). Then, 148 g of lithium hydroxide monohydrate (LiOH⋅H 2 O) are introduced into the resulting solution in two portions with an interval of 10 minutes. The first portion of lithium hydroxide is 21 g. The addition of LiOH⋅H 2 O is carried out so that the temperature in the reaction zone does not exceed 50 ° C. The molar ratio of LiOH / H 2 O 2 = 2.0. After adding all of LiOH⋅H 2 O, the resulting mixture was kept in a reactor at a temperature of 50 ° C for 35 minutes. Then the resulting suspension is divided into 5 parts and placed in a special bowl in a microwave dryer. Dehydration is carried out at a radiation frequency of 2500 MHz, power 850 W for 9 minutes. The final product contains 95.1% lithium peroxide. The lithium yield is 99.3%. The synthesis time is 52 minutes.
Пример 2.Example 2
К 100 мл 50% водного раствора пероксида водорода добавляют при постоянном перемешивании 0,554 г ортоборной кислоты (мольное соотношение Н3ВО3/H2O2=0,005). Затем в полученный раствор вводят двумя порциями с интервалом в 11 минут 136,8 г моногидрата гидроксида лития (LiOH⋅H2O). Первая порция гидроксида лития составляет 21 г. Добавление LiOH⋅H2O осуществляют таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 45°С. Мольное соотношение LiOH/H2O2=1,85. После добавления всего LiOH⋅H2O полученную смесь выдерживают в реакторе при температуре 45°С в течение 32 минут. Затем полученную суспензию делят на 5 частей и помещают в специальной посуде в СВЧ сушилку. Дегидратацию осуществляют при частоте излучения 2500 МГц, мощности 850 Вт в течение 8,5 минут. Конечный продукт содержит 95,7% пероксида лития. Выход по литию составляет 99,4%. Время синтеза составляет 47 минут.To 100 ml of a 50% aqueous solution of hydrogen peroxide, 0.554 g of orthoboric acid is added with constant stirring (molar ratio of H 3 BO 3 / H 2 O 2 = 0.005). Then 136.8 g of lithium hydroxide monohydrate (LiOH⋅H 2 O) are introduced into the resulting solution in two portions with an interval of 11 minutes. The first portion of lithium hydroxide is 21 g. The addition of LiOH⋅H 2 O is carried out so that the temperature in the reaction zone does not exceed 45 ° C. The molar ratio of LiOH / H 2 O 2 = 1.85. After adding all of LiOH⋅H 2 O, the resulting mixture was kept in a reactor at a temperature of 45 ° C for 32 minutes. Then the resulting suspension is divided into 5 parts and placed in a special bowl in a microwave dryer. Dehydration is carried out at a radiation frequency of 2500 MHz, a power of 850 W for 8.5 minutes. The final product contains 95.7% lithium peroxide. The lithium yield is 99.4%. The synthesis time is 47 minutes.
Пример 3.Example 3
К 100 мл 50% водного раствора пероксида водорода добавляют при постоянном перемешивании 0,776 г ортоборной кислоты (мольное соотношение Н3ВО3/Н2О2=0,007). Затем в полученный раствор вводят двумя порциями с интервалом в 12 минут 133,1 г моногидрата гидроксида лития (LiOH⋅H2O). Первая порция гидроксида лития составляет 21 г. Добавление LiOH⋅H2O осуществляют таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 40°С. Мольное соотношение LiOH/Н2О2=1,80. После добавления всего LiOH⋅H2O полученную смесь выдерживают в реакторе при температуре 40°С в течение 31 минуты. Затем полученную суспензию делят на 5 частей и помещают в специальной посуде в СВЧ сушилку. Дегидратацию осуществляют при частоте излучения 2500 МГц, мощности 850 Вт в течение 8 минут. Конечный продукт содержит 97,8% пероксида лития. Выход по литию составляет 99,5%. Время синтеза составляет 46 минут.To 100 ml of a 50% aqueous solution of hydrogen peroxide, 0.776 g of orthoboric acid is added with constant stirring (molar ratio of H 3 BO 3 / H 2 O 2 = 0.007). Then, 133.1 g of lithium hydroxide monohydrate (LiOH⋅H 2 O) is introduced into the resulting solution in two portions with an interval of 12 minutes. The first portion of lithium hydroxide is 21 g. The addition of LiOH⋅H 2 O is carried out so that the temperature in the reaction zone does not exceed 40 ° C. The molar ratio of LiOH / H 2 O 2 = 1.80. After adding all of LiOH⋅H 2 O, the resulting mixture was kept in a reactor at a temperature of 40 ° C for 31 minutes. Then the resulting suspension is divided into 5 parts and placed in a special bowl in a microwave dryer. Dehydration is carried out at a radiation frequency of 2500 MHz, power 850 W for 8 minutes. The final product contains 97.8% lithium peroxide. The lithium yield is 99.5%. The synthesis time is 46 minutes.
Пример 4.Example 4
К 100 мл 50% водного раствора пероксида водорода добавляют при постоянном перемешивании 0,887 г ортоборной кислоты (мольное соотношение Н3ВО3/Н2О2=0,008). Затем в полученный раствор вводят двумя порциями с интервалом в 13 минут 128,6 г моногидрата гидроксида лития (LiOH⋅H2O). Первая порция гидроксида лития составляет 21 г. Добавление LiOH⋅H2O осуществляют таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 35°С. Мольное соотношение LiOH/H2O2=1,74. После добавления всего LiOH⋅H2O полученную смесь выдерживают в реакторе при температуре 35°С в течение 31 минуты. Затем полученную суспензию делят на 5 частей и помещают в специальной посуде в СВЧ сушилку. Дегидратацию осуществляют при частоте излучения 2500 МГц, мощности 850 Вт в течение 8 минут. Конечный продукт содержит 97,5% пероксида лития. Выход по литию составляет 99,4%. Время синтеза составляет 45 минут.To 100 ml of a 50% aqueous solution of hydrogen peroxide, 0.887 g of orthoboric acid is added with constant stirring (molar ratio of H 3 BO 3 / H 2 O 2 = 0.008). Then, 128.6 g of lithium hydroxide monohydrate (LiOH⋅H 2 O) are introduced into the resulting solution in two portions with an interval of 13 minutes. The first portion of lithium hydroxide is 21 g. The addition of LiOH⋅H 2 O is carried out so that the temperature in the reaction zone does not exceed 35 ° C. The molar ratio of LiOH / H 2 O 2 = 1.74. After adding all of LiOH⋅H 2 O, the resulting mixture was kept in a reactor at a temperature of 35 ° C for 31 minutes. Then the resulting suspension is divided into 5 parts and placed in a special bowl in a microwave dryer. Dehydration is carried out at a radiation frequency of 2500 MHz, power 850 W for 8 minutes. The final product contains 97.5% lithium peroxide. The lithium yield is 99.4%. The synthesis time is 45 minutes.
Пример 5.Example 5
К 100 мл 50% водного раствора пероксида водорода добавляют при постоянном перемешивании 0,5 г ортоборной кислоты (мольное соотношение Н3ВО3/Н2О2=0,0045). Затем в полученный раствор вводят двумя порциями с интервалом в 11 минут 140,5 г моногидрата гидроксида лития (LiOH⋅H2O). Первая порция гидроксида лития составляет 21 г. Добавление LiOH⋅H2O осуществляют таким образом, чтобы температура в зоне реакции не превышала 42°С. Мольное соотношение LiOH/H2O2=1,9. После добавления всего LiOH⋅H2O полученную смесь выдерживают в реакторе при температуре 42°С в течение 33 минут. Затем полученную суспензию делят на 5 частей и помещают в специальной посуде в СВЧ сушилку. Дегидратацию осуществляют при частоте излучения 2500 МГц, мощности 850 Вт в течение 8,5 минут. Конечный продукт содержит 98,5% пероксида лития. Выход по литию составляет 99,6%. Время синтеза составляет 48 минут.To 100 ml of a 50% aqueous solution of hydrogen peroxide, 0.5 g of orthoboric acid is added with constant stirring (molar ratio of H 3 BO 3 / H 2 O 2 = 0.0045). Then, 140.5 g of lithium hydroxide monohydrate (LiOH⋅H 2 O) are introduced into the resulting solution in two portions with an interval of 11 minutes. The first portion of lithium hydroxide is 21 g. The addition of LiOH⋅H 2 O is carried out so that the temperature in the reaction zone does not exceed 42 ° C. The molar ratio of LiOH / H 2 O 2 = 1.9. After adding all of LiOH⋅H 2 O, the resulting mixture was kept in a reactor at a temperature of 42 ° C for 33 minutes. Then the resulting suspension is divided into 5 parts and placed in a special bowl in a microwave dryer. Dehydration is carried out at a radiation frequency of 2500 MHz, a power of 850 W for 8.5 minutes. The final product contains 98.5% lithium peroxide. The lithium yield is 99.6%. The synthesis time is 48 minutes.
Пример 6 (сравнительный).Example 6 (comparative).
Пероксид лития получали, соблюдая все технологические операции и мольное соотношение исходных компонентов, изложенные в Примере 4 патента РФ №2322387, МПК С01В 15/043, 2008 г. Конечный продукт содержит 95,4% пероксида лития. Выход по литию составляет 99,5%. Время синтеза составляет 87 минут.Lithium peroxide was obtained, observing all technological operations and the molar ratio of the starting components set forth in Example 4 of RF patent No. 2322387, IPC С01В 15/043, 2008. The final product contains 95.4% lithium peroxide. The lithium yield is 99.5%. The synthesis time is 87 minutes.
Данные о времени синтеза пероксида лития и температурных параметрах проведения процесса по примерам 1-6 представлены в таблице.Data on the synthesis time of lithium peroxide and the temperature parameters of the process according to examples 1-6 are presented in the table.
Предложенный способ получения пероксида лития обеспечивает выход по литию более 99,5% весовых при высоком содержании основного вещества в получаемом продукте (до 98,5% весовых) и минимальном времени синтеза при получении единицы конечной продукции. Следует отметить, что в предложенном способе получения пероксида лития из пероксида водорода и гидроксида лития отсутствует охлаждение зоны синтеза, сопряженное с дополнительными затратами ресурсов.The proposed method for producing lithium peroxide provides a lithium yield of more than 99.5% by weight with a high content of the main substance in the resulting product (up to 98.5% by weight) and a minimum synthesis time when producing a unit of final product. It should be noted that in the proposed method for producing lithium peroxide from hydrogen peroxide and lithium hydroxide there is no cooling of the synthesis zone, associated with additional costs of resources.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135890A RU2678026C1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Method of producing lithium peroxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135890A RU2678026C1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Method of producing lithium peroxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2678026C1 true RU2678026C1 (en) | 2019-01-22 |
Family
ID=65085041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017135890A RU2678026C1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Method of producing lithium peroxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2678026C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3147075A (en) * | 1962-10-22 | 1964-09-01 | Lithium Corp | Process for producing anhydrous lithium peroxide by the use of a substantially water-immiscible organic liquid |
| US3185546A (en) * | 1962-10-19 | 1965-05-25 | Lithium Corp | Preparation of anhydrous lithium peroxide |
| GB1084075A (en) * | 1965-03-24 | 1967-09-20 | Lithium Corp | Improvements in or relating to the preparation of anhydrous lithium peroxide |
| RU2322387C1 (en) * | 2006-06-22 | 2008-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация "Росхимзащита" | Lithium peroxide production process |
| RU2465195C2 (en) * | 2010-11-17 | 2012-10-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of producing lithium peroxide |
-
2017
- 2017-10-09 RU RU2017135890A patent/RU2678026C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3185546A (en) * | 1962-10-19 | 1965-05-25 | Lithium Corp | Preparation of anhydrous lithium peroxide |
| US3147075A (en) * | 1962-10-22 | 1964-09-01 | Lithium Corp | Process for producing anhydrous lithium peroxide by the use of a substantially water-immiscible organic liquid |
| GB1084075A (en) * | 1965-03-24 | 1967-09-20 | Lithium Corp | Improvements in or relating to the preparation of anhydrous lithium peroxide |
| RU2322387C1 (en) * | 2006-06-22 | 2008-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация "Росхимзащита" | Lithium peroxide production process |
| RU2465195C2 (en) * | 2010-11-17 | 2012-10-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of producing lithium peroxide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2017365556A1 (en) | Solvent-free alkane sulfonation | |
| SK20294A3 (en) | Process of continual preparing oxide chloride (iv) | |
| AU2014253067C1 (en) | Improved process for preparing choline hydroxide | |
| RU2678026C1 (en) | Method of producing lithium peroxide | |
| US2773752A (en) | Crystallization of sodium cyanide | |
| AU2017200997A1 (en) | Process for preparing choline hydroxide from trimethylamine and ethylene oxide | |
| GB583863A (en) | Production of isophorone and homo-isophorones | |
| RU2465195C2 (en) | Method of producing lithium peroxide | |
| US1961623A (en) | Oxidation of alicyclic alcohols and ketones | |
| JP2011201770A (en) | Method for producing valuable substance from waste liquid | |
| US3077383A (en) | Process for the production of hydrazine hydrate | |
| US3125412A (en) | Process ok the manufacture of alkali | |
| JP2018111618A (en) | Method for producing hydriodic acid and method for producing aqueous metal iodide solution | |
| RU2642571C1 (en) | Method for stabilizing alkaline solution of hydrogen peroxide | |
| US2750421A (en) | Process for the production of crystalline cyclohexyl peroxides | |
| US3041137A (en) | Production of sodium perborate trihydrate | |
| US1343716A (en) | Process for the preparation of trichlorethylene from tetrachlorethane | |
| CN112299374A (en) | Method for preparing hydrochloric acid and sodium carbonate by using sodium chloride as raw material | |
| RU2448039C2 (en) | Method of producing zinc peroxide | |
| RU2467952C1 (en) | Method of producing zinc peroxide | |
| US2899461A (en) | Preparation of alkali metal | |
| RU2492144C1 (en) | Method of processing beryllium metal wastes | |
| RU2384525C1 (en) | Method of producing fluoro-substituted caesium dodecahydro-closo-dodecaborates | |
| JPH04145043A (en) | Production of organic acid salt | |
| US2938032A (en) | pasotted jx |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201010 |