氢化分解法制备电池级碳酸锂工艺研究

发布时间：2025-06-27 01:50

　　碳酸锂是一种重要的基础原料,大量应用在能源、陶瓷、医药、冶金等行业中。但由于用途不同,对碳酸锂的纯度也会有不同的要求。用于锂离子电池正极材料中的碳酸锂,纯度必须大于99.5%,Ca、Mg杂质含量小于50 ppm。因此,开发电池级碳酸锂的低成本制备工艺具有重要的意义。本文从工业级碳酸锂出发,采用氢化分解法制备电池级碳酸锂,并深入探讨其工艺条件和流程,具体研究结果如下:（1）对Ca、Mg杂质含量较高的工业碳酸锂,先采用络合法进行除杂,通过筛选合适的络合剂,优化其用量、反应时间和温度等条件,使Ca、Mg含量分别由0.0129%和0.0455%下降到0.0054%和0.0257%,去除率分别为58%和44%。（2）对氢化分解过程中的主要工艺进行了研究,重点考察了液固比、氢化反应条件、除杂试剂、热分解反应条件及洗涤工艺等对碳酸锂纯度及产率的影响,得到了优化的工艺条件。结果表明,加大液固比或加入EDTA络合剂可以提高碳酸锂纯度,提高热分解温度或加入乙醇均可以提高热分解效率。在最优的工艺条件下,碳酸锂的纯度达到99.58%,Ca、Mg含量分别为0.0002%和0.0012%,符合锂离子电池正极材料的制...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2热分解反应实验装置

本实验以自行设计的简易氢化反应装置如图2-1所示。该装置主要以图中c作为反应核心部分，首先打开图中e装置，对d中水进行加热控温直至恒温。将实验原料及相关试剂加入c中，按一定比列加入二次去离子水，打开b气体流量控制阀通入CO2气体，CO2在h装置中分散到整个c容器中，更有利于C....

图4-1氢化反应前后溶液变化

以此来计算氢化反应在不同时间段Li2CO3的溶解率。图4-1为氢化反应前后反应容器中溶液变化对照，图4-1（左）呈现出氢化反应前浆液的颜色，溶液呈现乳白色浑浊状，同时在浆液中及底部含有大量未溶解的Li2CO3固体；图4-1（右）表示氢化反应后的氢化液，溶液呈现澄清的状态，但....

图4-2氢化反应过滤后杂质Fig.4-2Impuritiesfromthefiltrationprocessofmixturesafterthehydrogenationreaction

29图4-2氢化反应过滤后杂质Fig.4-2Impuritiesfromthefiltrationprocessofmixturesafterthehydrogenationreaction4.2.2pH对氢化反应的影响在氢化反应基础条件下，以1....

图4-5氢化液中Ca杂质含量变化趋势

图4-5氢化液中Ca杂质含量变化趋势Fig.4-5ChangetrendofCacontentinthehydrogenationsolution图4-6碳化液中Mg杂质含量变化趋势Fig.4-6ChangetrendofMgcon....

本文编号：4053611