高纯或电池级氟化锂生产工艺有哪几种

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#氟化锂#

目前高纯或电池级氟化锂生产工艺根据对原料是否进行除杂及除杂方式的不同,可分为直接制备法、复分解制备法、离子交换制备法和萃取制备法等。

(1)直接制备法

直接制备法原料基本是固体碳酸锂和氢氟酸溶液。此方法原理简单,但对固体碳酸锂的质量要求很高,生成的氟化锂颗粒粒度不均匀。有人又提出用固体LiCl与BrF3反应来制备电池级氟化锂。由于反应过程中使用了强氧化剂BrF3,最终生成有害气体Cl2及BrCl,此方法不能应用于大规模生产。

2)离子交换制备法

年美国人Robert用离子交换法纯化LiOH溶液,然后与Na2SiF6反应制得电池级LiF,此法利用了磷肥副产物氟硅酸钠,其主要缺点是所制得的电池级氟化锂中的硅及一些过渡金属杂质元素的含量仍较高,不能满足现在对电池级氟化锂高质量的要求。除此之外,Robert曾采用LiCl与氢氟酸溶液反应制备高纯或电池级氟化锂,日本小林健二等人采用醋酸锂溶液与氢氟酸溶液反应制得高纯氟化锂这两种方法虽然产品纯度较高,但反应过程中产生大量废酸,致使环保压力加大;同时,也会增加生产成本,主要是由于氟化锂在酸中有一定的溶解度。目前,离子交换法中最可行生产高纯或电池级氟化锂有两种方法,一种是采用碳酸锂或氢氧化锂与盐酸中和,过滤,滤液中添加草酸铵,致使溶液中钙、镁等杂质离子沉淀析出,过滤,滤液与氢氟酸、氨水反应制得高纯或电池级氟化锂;另一种是利用锂盐在水中不同的溶解度,将碳酸锂或氢氧化锂进行转变及提纯,后直接与氢氟酸、氨水反应制得高纯或电池级氟化锂;以上方法不仅保证了产品质量,同时也降低了生产成本,减轻了环保压力,具有良好的社会、经济和环保效益。

(3)萃取法

最早将萃取应用于制备电池级氟化锂的日本的小林健二,利用LiNO3溶液与氢氟酸反应制备高纯氟化锂,先将原料LiNO3溶液进行萃取,除去杂质离子,然后与氢氟酸反应制备高纯氟化锂。此方法需要选择优质的萃取剂,对萃取浓度、萃取时间、被萃取液的pH值等条件要求比较苛刻,同时反应过程中会产生大量的废酸,造成一定的环保压力。

4)复分解法

复分解法有许多种,总得来说就是氟盐与锂盐反应所得。其优点为操作简单,但所得产品质量受原料质量影响颇大,同时副产的盐需要进行再处理,相应增加生产成本,不适宜工业化生产。



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