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專題

三元材料兩種鋰源的制備及檢測

中國粉體網 2018/12/3 10:25:32 點擊 2484 次

導讀 常見的鋰源有碳酸鋰(Li2CO3)、一水氫氧化鋰(LiOH·H2O)、硝酸鋰(LiNO3)等江西体彩多乐彩。

中國粉體網訊  常見的鋰源有碳酸鋰(Li2CO3)、一水氫氧化鋰(LiOH·H2O)、硝酸鋰(LiNO3)等江西体彩多乐彩。硝酸鋰因使用中會產生有害氣體江西体彩多乐彩,一般不被選擇作為鋰源。三元材料制備過程中常用的鋰源是碳酸鋰江西体彩多乐彩,其次是一水氫氧化鋰江西体彩多乐彩。雖然從反應活性和反應溫度上來看,一水氫氧化鋰優于碳酸鋰,但是由于一水氫氧化鋰的鋰含量波動比碳酸鋰大,且氫氧化鋰腐蝕性強于碳酸鋰,若無特殊情況,三元材料生產廠家都傾向于使用含量穩定且腐蝕性弱的碳酸鋰。


一江西体彩多乐彩、碳酸鋰


碳酸鋰是一種白色疏松的粉末,流動性較差,松裝密度在0.5g·cm–3左右。其熔點為700℃左右,分解溫度為1300℃左右。


1、碳酸鋰的制備工藝


從下圖中可以看出,鋰輝石硫酸浸出工藝,主要在中和工序、堿化工序和離子交換去除雜質江西体彩多乐彩。在中和過濾工序中可以將硅、鋁雜質去除江西体彩多乐彩,在堿化除雜工序中除去鎂、錳江西体彩多乐彩、銅、鋅等雜質江西体彩多乐彩,通過離子交換工序除鈣離子。而產品中Na+江西体彩多乐彩、SO42-雜質主要是在沉鋰離心分離、洗滌工序中控制。 



鋰輝石制備碳酸鋰的流程圖


常見鹵水制備碳酸鋰的流程如下圖所示。鹵水中主要的成分為LiCl、MgCl2、KCl、Na+以及少量的Ca2+、SO42-,常見工藝是通過液堿調pH除去鎂雜質,二氧化碳除鈣雜質江西体彩多乐彩;Na+、K+、SO42-則通過沉鋰過程中離心分離和洗滌來控制。 


鹵水制備碳酸鋰的流程圖


2江西体彩多乐彩、碳酸鋰的品質要求和檢測方法


用于制備三元材料的碳酸鋰的關鍵品質點是鋰含量、雜質含量江西体彩多乐彩、粒度分布。行業標準YS/T 582—2013中對電池級碳酸鋰的品質要求和檢測方法規定見表。


行業標準對電池級碳酸鋰的品質要求和檢測方法規定


但在實際生產過程中,不同廠家生產的碳酸鋰品質各不相同,主要表現在雜質含量和粒度上江西体彩多乐彩。


二、氫氧化鋰


這里所指的氫氧化鋰為一水氫氧化鋰,分子式LiOH·H2O。一水氫氧化鋰是白色單斜細小結晶江西体彩多乐彩,強堿性,有腐蝕性,在空氣中能吸二氧化碳和水分;溶于水,微溶于乙醇江西体彩多乐彩;1mol·L–1溶液的pH約為14;相對密度1.51g·cm–3;熔點500℃左右江西体彩多乐彩。


1、氫氧化鋰的制備工藝


鋰輝石硫酸浸出工藝的雜質去除環節如下:在中和過濾工序中去除硅江西体彩多乐彩、鋁雜質,在堿化除雜工序中除去鎂江西体彩多乐彩、錳、銅、鋅雜質,在離子交換工序除鈣離子。Na+江西体彩多乐彩、SO42–通過析鈉、精制、結晶分離工序除去,Cl–主要是通過原材料來控制;采用封閉體系保證產品中CO32–雜質的含量。 



鋰輝石制備單水氫氧化鋰生產流程圖


2、氫氧化鋰的品質要求和檢測方法


制備三元材料用氫氧化鋰的關鍵品質點和碳酸鋰相同,為鋰主含量、雜質含量和粒度分布。國標GB/T 26008—2010中對電池級單水氫氧化鋰的品質要求和檢測方法規定見下表,標準中將電池級氫氧化鋰分為LiOH·H2O–D1、LiOH·H2O–D2、LiOH·H2O–D3三個牌號。


國標對電池級單水氫氧化鋰的品質要求和檢測方法規定


在國標中和各個廠家的產品標準中,都未對單水氫氧化鋰的粒度做出要求,但氫氧化鋰作為反應物之一,粒度也是其重要的指標。


各個廠家產品的粒度差別較大江西体彩多乐彩,下圖為廠家1和廠家2生產的單水氫氧化鋰產品SEM圖。從圖中可以看出,廠家2的產品粒度均一性較好江西体彩多乐彩,并且沒有較大顆粒存在。不過粒度越小的氫氧化鋰其產品價格相對較高,且對混合設備的密封性要求高,各三元生產廠家應根據自身需求選擇合適的氫氧化鋰產品。


不同廠家氫氧化鋰SEM圖


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