氫氧化鋰是目前比較常見的鋰化合物之(zhī)一(yī),無水氫氧化鋰為白色四方(fāng)結晶顆粒或流(liú)動性粉末,熔點471.2℃,沸點1620℃。單水(shuǐ)氫氧化鋰為白色易潮(cháo)解的單晶粉末,相對密度1.51g/cm3,熔點680℃,當溫度高(gāo)於100℃時,失去結晶(jīng)水無水氫氧(yǎng)化(huà)鋰。
氫氧化鋰溶於水,微溶於醇,在空氣中(zhōng)易吸收CO2生(shēng)成LiCO3。
氫氧化(huà)鋰的應用範圍:
氫氧化鋰(lǐ)是重要的(de)鋰鹽之一,廣泛應用於化工原料(liào)、化學試劑、鋰離子電池、石油、冶金、玻璃(lí)、陶瓷等行業,同時也是國防工業、原子能工業和航天工業的重要原料。目前氫氧化鋰(lǐ)主要用於生產鋰基潤滑脂、鋰(lǐ)離子電池正極材料及電(diàn)解液、堿性電池的(de)電解液以及溴化鋰(lǐ)製冷吸收液,還(hái)可以作為生產(chǎn)其它(tā)鋰鹽製品的原料。隨著新能源(yuán)汽(qì)車爆發式增長,單水氫氧化鋰成為鋰電池正極材料鋰(lǐ)源的發展主流。

氫氧化製備工藝方案的比較(jiào)和選擇
1、用碳酸鋰和氧氧化鈣的反(fǎn)應進行生產
由於用石灰水加溫漫提鋰輝石的方法不經(jīng)濟,所以(yǐ)不再采用,現在工業上通過碳酸鋰和氫(qīng)氧化鈣的反應進行生產。
Li2CO3+Ca(OH )2+ 2LiOH+ CaCO3
這個反(fǎn)應可以得到濃度約3.5%的溶液,若比此濃度高,由於LiOH的存在(zài),Li2CO3的溶解度下降,殘留(liú)於CaCO3殘渣中而造成損失(shī)。因為兩個起始(shǐ)原料的溶(róng)解度都小(xiǎo),這種反應必須強力攪拌,即使幾個小時,收率也很少超過95%。除去不溶性的殘渣 (大部(bù)分是Caco),將(jiāng)母液減壓濃縮(suō),析出(chū)-水鹽,分離後(hòu)在130~140 ℃幹燥,再在150~180℃減壓(yā)加熱,則生成無水鹽。
碳酸鋰和氫(qīng)氧化鈣法工藝生(shēng)產的溶液溶度難於提升,且產品收(shōu)率不高。石灰石培燒法生產工藝能耗高,物流通量大,生產成(chéng)本高(gāo)。
2、電解硫酸(suān)鋰(lǐ)溶液
將硫酸鋰溶液作為陽極液、水作為陰極液放於膜電解槽裝置中進行電解,其中(zhōng)陽極電解液和陰極電解液(yè)之間用含氟陽離子交換樹脂隔開,控製電壓和電流密度,在陰極可獲得(dé)質量濃度約(yuē)為10%的氫(qīng)氧化鋰溶液,同時在陽極可獲得硫酸溶液。該法製備氫氧化鋰,不僅鋰(lǐ)的回收率。
電解硫酸鋰(lǐ)溶液法對硫酸鋰溶液中雜質離子的含量要求非常高,離(lí)子膜價格較貴、不易維護。煆(duàn)燒(shāo)法缺點是鎂的存在使得工藝流程複雜,設備腐蝕嚴重,蒸發(fā)水量大(dà),能耗高。
3、硫酸鋰苛化冷卻結晶法
將硫酸酸鋰浸出液適當蒸發濃縮,加入氫氧化鈉,過濾出鐵、鈣、錳等雜質,然後冷卻到-10C一5C,過濾分離出NaCO3.10H20,將濾液(yè)蒸發濃縮結(jié)晶出租單(dān)水氫氧化鋰,將其溶解後,加入氫氧化(huà)鋇反應,過濾分(fèn)離沉(chén)澱,濾液蒸(zhēng)發濃縮,結晶出單水氫氧化(huà)鋰。若采用多(duō)次重結品或用特製的精製劑去除氫氧化鋰溶液的雜質,可得到電池級氫氧化鋰產品。
硫酸鋰苛化冷凍結晶法生產(chǎn)工藝的優點是氫氧化鋰回收率較高,可連續生產,並(bìng)能實現自動化控製,產品性能穩定,生產成本低,被(bèi)國內國際多家大型鋰鹽生產商采用,是當前(qián)較為理想的電池級氫氧化鋰生產工藝路線。
氫氧化鋰MVR蒸發(fā)結晶器特點:
單水氫氧化鋰生產工藝一般采用鋰礦或鹽湖鹵水先(xiān)轉(zhuǎn)化成氫(qīng)氧化鋰溶液,再(zài)經濃縮結晶,氫氧化鋰在濃縮過程中生有氣泡(pào)產生,所產(chǎn)生氣泡不能有效的消除(chú),會隨二次熱蒸汽進入MVR壓縮機中,影響壓縮機的使用(yòng)和新產品質量。
包括加(jiā)熱室和原液泵,原(yuán)液泵與所(suǒ)述加熱室的進口連通,同(tóng)時與蒸發室的頂(dǐng)部連通,所述加(jiā)熱室出(chū)口與蒸發室進(jìn)口連接,所述蒸發(fā)室的頂部安裝有機械消泡器,經蒸發室分離後(hòu)的輕組(zǔ)分進入(rù)機械消泡器,經過機(jī)械消泡(pào)器後的氣體(tǐ)進入氣液分離器進一步分離,經氣液分離器(qì)分離(lí)出的分(fèn)離液和(hé)機械消泡器分離出的分離液與(yǔ)蒸發室進口(kǒu)連接(jiē),經氣液分離(lí)器分離的(de)二次蒸(zhēng)汽(qì)經過壓縮機與加熱室連接,用於(yú)加熱原液。蒸發室頂端增加機械消泡器(qì),可對二次蒸汽進行初效的氣液分離(lí)和進一(yī)步增加消泡效果。二次(cì)蒸汽進入壓(yā)縮機前經旋風分離器淨化二次蒸汽,減少壓縮機負荷。