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氫氧化鋰(分子式:LiOH)是鋰的氫氧化物,具腐蝕性,室溫下為白色潮解性晶體。易溶于水,溶液呈強堿性,微溶于乙醇,存在無水和一水合物兩種狀態。單水氫氧化鋰的用途廣泛,制造高級鋰基潤滑脂是目前LiOH·H20消費量最大的領域。
目前,世界鋰基潤滑脂產量占潤滑脂總產量的73. 41%,其中,中國占82. 42%,北美占68. 34% , 歐洲占67.98%。此外,LiOH'mO在化工、國防、電池等領域也有廣泛應用。在電池工業中用于堿性蓄電池添加劑可以延長其壽命,增加蓄電量; 在國防上作為離子交換樹脂可以吸收放射性同位素,可用作核反應堆的熱 載體和金屬表面的保護劑;在航空航天方面,LiOH ? H20可用于潛水艇中 空氣凈化,飛行員的呼吸罩;LiOH"H20還可作為水凈化劑、生產多孔混 凝土的乳化劑、特種光學玻璃原料以及合成維生素A和其它很多鋰鹽產品 的原料。
電池級LiOH ? H20是專門用于生產鋰離子電池的高檔產品,電池級 LiOH'H20的用途將隨著鋰動力電池和儲能電池的不斷發展,進一步擴大使用范圍。
LiOH ? H20的制備方法主要有:
1、 石灰石焙燒法
將含鋰礦石與石灰石按一定質量比混合、磨細。然后將磨好的料漿送 入'回轉窯內煅燒,碳酸鈣分解產生的CaO與鋰礦石反應生成LiOH 。但由 于此工藝能耗高、物料流通量大、成本高、產品質量難以提高等缺點,現 已很少采用。
2、 3 -鋰輝石碳酸鈉加壓浸取法
將a —鋰輝石精礦在105(TC?110(TC的回轉窯中焙燒,使其轉化為P —鋰輝石,加入一定量的Na2C03混合均勻,加溫在20(TC浸出,通入0)2生
成可溶性的LiHC03 ,過濾除去殘渣,然后按化學計量比加入精制石灰乳, 反應液濃縮結晶得到LiOH ? H20。
3、 碳酸鋰苛化法 將精制石灰乳與碳酸鋰按一定的比例混合,調節一定的苛化液濃度,
加熱至沸騰并強力攪拌,苛化反應如下: Ca(0H)2 + Li2C03 = CaC03 } + 2LiOH
反應可得到濃度約3. 59&的LiOH溶液。除去不溶性的殘渣(主要是 CaC03),分離后將母液減壓濃縮、結晶而得到單水氫氧化鋰。單水氫氧 化鋰在130。C?14(TC干燥,再在150。C?180'C下減壓加熱,制得無水 LiOH。碳酸鋰苛化法生產氫氧化鋰是目前國內外特別是國外生產氫氧化鋰 的主要方法。但此生產工藝流程長,設備投資較多,成本高,且主要原料 為碳酸鋰,其價格的高低直接影響到單水氫氧化鋰的成本。
一種優化的電池級單水氫氧化鋰的制備方法如下:
包括:
(1)在硫酸鋰凈化液中加入氫氧化鈉,完全溶解,冷卻,得到Na2SO4·10H2O固體和LiOH液體;
(2)過濾分離,得到LiOH液體;
(3)將LiOH液體蒸發濃縮,冷卻結晶后,將其過濾分離淋洗,得到LiOH·H2O一次粗品;
(4)在LiOH·H2O一次粗品中加入去離子水,攪拌使其完全溶解,得到LiOH·H2O一次粗品重溶液,
(5)LiOH·H2O一次粗品重溶液中,加入精制劑反應結束后,將其過濾分離,濾液為LiOH精制液;
(6)將LiOH精制液蒸發濃縮冷卻結晶后,將其過濾分離,固體為電池級LiOH·H2O濕品;
(7)將電池級LiOH·H2O濕品烘干后取出,得到電池級LiOH·H2O產品。本發明生產過程簡單、操作容易,產品質量很好。