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1310-66-3/单水氢氧化锂的制备方法

单水氢氧化锂的用途广泛,制造高级锂基润滑脂是目 前LiOH'H20消费量最大的领域,LiOH • H20生产的锂基润滑脂,适用温度范围宽、防火性能好、难氧化、多次加热一 冷却一加热循环时性能稳定,使用寿命长,抗水性强。目前,世界锂基润滑脂产量占润滑脂总产量的73. 41%,其中,中国占82. 42%,北美占68. 34% , 欧洲占67.98%。

此外,LiOH'mO在化工、国防、电池等领域也有广泛应用。在电池工业中用于碱性蓄电池添加剂可以延长其寿命,增加蓄电量; 在国防上作为离子交换树脂可以吸收放射性同位素,可用作核反应堆的热 载体和金属表面的保护剂;在航空航天方面,LiOH • H20可用于潜水艇中 空气净化,飞行员的呼吸罩;LiOH•H20还可作为水净化剂、生产多孔混凝土的乳化剂、特种光学玻璃原料以及合成维生素A和其它很多锂盐产品 的原料。

电池级LiOH • H20是专门用于生产锂离子电池的高档产品,电池级 LiOH•H20的用途将随着锂动力电池和储能电池的不断发展,进一步扩大使用范围。

单水氢氧化锂的制备方法

制备方法

LiOH • H20的制备方法主要有:

1、石灰石焙烧法

将含锂矿石与石灰石按一定质量比混合、磨细。然后将磨好的料浆送 入'回转窑内煅烧,碳酸钙分解产生的CaO与锂矿石反应生成LiOH 。但由 于此工艺能耗高、物料流通量大、成本高、产品质量难以提高等缺点,现 已很少采用。

2、3 -锂辉石碳酸钠加压浸取法

将a—锂辉石精矿在105(TC〜110(TC的回转窑中焙烧,使其转化为P —锂辉石,加入一定量的Na2C03混合均匀,加温在20(TC浸出,通入0)2生成可溶性的LiHC03 ,过滤除去残渣,然后按化学计量比加入精制石灰乳, 反应液浓縮结晶得到LiOH • H20。

3、碳酸锂苛化法 将精制石灰乳与碳酸锂按一定的比例混合,调节一定的苛化液浓度,

加热至沸腾并强力搅拌,苛化反应如下: Ca(0H)2 + Li2C03 = CaC03 } + 2LiOH

反应可得到浓度约3. 59&的LiOH溶液。除去不溶性的残渣(主要是 CaC03),分离后将母液减压浓縮、结晶而得到单水氢氧化锂。单水氢氧 化锂在130。C〜14(TC干燥,再在150。C〜180'C下减压加热,制得无水 LiOH。碳酸锂苛化法生产氢氧化锂是目前国内外特别是国外生产氢氧化锂 的主要方法。但此生产工艺流程长,设备投资较多,成本高,且主要原料 为碳酸锂,其价格的高低直接影响到单水氢氧化锂的成本。

4、电解精制卤水 将卤水浓縮到含Li为596〜796(以LiCl计为35 %〜44 %),过滤后调pH10.5〜11. 5,沉淀除去卤水中的钙镁离子,得到精制卤水(主要成分是LiCl), 然后将精制卤水作为电解液放在特制的电解槽中电解,阳极电解液为精制 卤水,阴极电解液为水或LiOH溶液;在阳极电解液和阴极电解液之间有一 阳离子选择性渗透膜(如全氟磺酸膜Rf —S03H、全氟羧酸膜Rf ~COOH 等),阳离子可以通过,而阴离子被阻挡而不能通过。电解时,U+可'以 透过膜迁移到阴极转化为LiOH。反应产生的H2和Cl2可作为副产品制造HCl。 最终在阴极可得到浓度约为14 96的LiOH溶液,结晶干燥,即得Li0H产品。 但此方法能耗大,成本高,对环境影响较大。

5 、电解Li2S04溶液

将Li2S04溶液作为阳极液,水作为阴极液放于膜电解槽装置中进行电 解,其中阳极电解液和阴极电解液之间用含氟阳离子交换树脂(如C晶和 CF2-CF0(CF2) 3C0CF3的异分子聚合物)隔开,控制电压为6V,电流密度 为100A/dm2,在阴极可获得质量浓度约为IO 9&的LiOH溶液,同时在阳极 可获得H2S04溶液。离子膜电解法制备LiOH ,不仅"回收率高(近100%), 无二次污染,而且制得的产品纯度高(〉99%),可直接用来生产锂润滑剂。 但本方法对精制卤水杂质离子的含量要求非常高:Na+和K+的总浓度在59&以 下,Ca"和Mg"的总量不超过0.004 % 。另外,离子膜价格昂贵、不易维护,相对提高了制备LiOH的生产成本。