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碳化分解法制备电池级碳酸锂的研究/赵泉峰等
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碳化分解法制备电池级碳酸锂的研究
赵泉峰2…3,吴鉴12,3,姚耀春2,3
(1昆明理工大学治金与能源工程学院真空治金国家工程实验室,昆明650093;2云南省有色金属真空冶金重点实验室,
昆明650093;3云南省复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,昆明650093)
摘要以工业级IiCO3为原料,采用碳化分解法提纯制备电池级纯度Li2CO)。研究了碳化时间、固液比和
CO2气体流速3个因素对Li2CO提纯过程中纯度、产率以及杂质钙镁铁去除效果的影响。最佳工艺条件为碳化时
间30min,固液比1:30,CO2气体流速4L/min。结果表明,通过碳化分解法可使粗级Ii2CO。产品的纯度由90%提
高到99.75%以上,产率达到78%以上,满足了电池级Li2CO。的要求。
关键词碳化分解法碳酸锂除杂提纯工艺
中图分类号:TQ174
文献标识码:A
Study on Preparation of Battery Grade Lithium Carbonate by
Carbonation-decomposition Method
ZHAO Quanfeng-2-3, WU Jian, 23, YAO Yaochun.2.3
(1 The National Engineering Laboratory for Vacuum Metallurgy, Faculty of Metallurgical and Engergy Engineering, Kunming
Jniversity of Science and Technology, Kunming 650093: 2 Key Laboratory for Nonferrous Vacuum Metallurgy or Ing
Yunnan Province, Kunming 650093 3 State Key Laboratory Breeding Base of Complex Nonferrous Metal Resources
Clear Utilization in Yunnan Province, Kunming 650093
Abstract Battery grade Iie CO was prepared by carbonation-decomposition using the industry-grade Li CO
and the effect of carbonation conditions, such as carbonation time, ratio of solid to liquid and CO flow rate, on the
purification, productivity of Li O, and the impurities removal of calcium, magnesium and iron was investigated. The
optimum conditions is carbonation time 30 min, the ratio of solid to liquid 1 30, CO flow rate 4 L/min. Results
showed that the purity of Li CO can be increased from 90% to more than.75% by carbonatiom-decomposition
method, and the productivity of the purified Ii CO can reach more than 78%. The properties of purified LICO can
meet the requirement of raw material for lithium ion battery.
Key words carbonation-decomposition method, lithium carbonate, edulcoration, purifying process
目前,各类锂盐的消耗以每年10%的速度递增口,其中好前景。因此,研究髙纯碳酸锂的制备技术就显得尤为迫
碳酸锂作为生产金属锂和二次锂盐的关键产品,在玻璃陶切
瓷、石油化工、医药、电池等重要工业领域都是不可或缺的原
工业级碳酸锂的生产方法有两种:一是采用传统的锂矿
材料2-5
石,如锂辉石、锂云母等生产;二是采用含锂卤水,如盐湖卤
高纯Li2CO。作为电子材料和光工业材料用量很大,特水、地下卤水等生产门。近年来由于国外盐湖卤水生产的初
别是作为TV、VTR等表面弹性波素子、光变调器、光开关、级碳酸锂大量进人国内,导致工业级碳酸锂价格逐渐降低,
光导波路等光电元件的原料有着强劲的发展势头。而且进因此以工业级碳酸锂作为原料制备电池级碳酸锂将使成本
入21世纪后,随着信息产业的高速发展,高纯Ii2CO作为较为低廉。目前,由工业碳酸锂提纯制备高纯碳酸锂的方
制备锂离子电池的正极材料和电解质原料正越来越受到人法很多,如苛化法、碳酸锂重结晶法、碳化分解法等。碳化分
们的关注。另外,高纯Li2CO2作为一种基础锂盐,还可用来解法备高纯碳酸锂具有高效、工艺简单、可操作性强、成本
生产高纯度的氯化锂、溴化锂等高纯二次锂盐,进而电解生低廉、污染小等优点,目前应用较多,前景广阔-9?。
产出金属锂后,又可衍生出许多有机锂化合物,如丁基锂、甲
碳化分解法是将原料工业级碳酸锂与一定量去离子水
基锂等。随着全球市场对锂化合物需求量不断增长,做为制混合形成浆料,然后在搅拌过程中从底部通入高纯CO2气
取其他锂盐的原料,高纯碳酸锂的生产显现出前所未有的美体,使得微溶于水的LiCO。转变成溶解度较大的 LIACC2。
兴国家自然科学基金(51364021/EO417)
赵泉峰:男,1987年生,硕士生,主要从事锂离子电池及其关键材料方面的研究E-mail:zaf54231247@163.com姚耀春:通讯
作者,男,1977年生,教授,主要从事锂离子电池及其关键材料方面的研究E- mail: yaochunyaod@ gmail,lcom