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化工原料常见问题

氢氧化锂的制备

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一、国内发展背景  

在180多种锂及其化合物中,碳酸锂(Li2CO3)和单水氢氧化锂(LiOH·H2O)是两种基本锂化合物,用它可转变为人们需要的各种其他锂化合物。我国单水氢氧化锂产品,1958年末由新疆有色锂盐厂开始生产,当时不仅规模很小,且产品质量低。1958—1960年按电池级标准生产,主成份LiOH含量只有50%左右,杂质含量高。1960—1962年按冶金原料级(供制取LiCl作为生产金属锂原料)标准生产,主成份提高到53%,杂质含量有所降低。  

1964年后按军工原料级标准生产(供提取同位素Li-6,用Li-6作为氢弹的装料。),主成份进一步提高,杂质含量要求进一步降低,为了达到这个较严格的质量标准,我们进行了有关工艺技术改进及加强质量管理等一系列工作。过去,该产品仅在国内使用,除军工用外,主要供制造锂基润滑脂、碱性蓄电池添加剂及生产各种锂试剂等用。到1978年,我国单水氢氧化锂产品开始进入国际市场。为适应国际市场需要,我们努力进一步提高产品质量,并改进了产品的物理性状,同时还相应改进了包装,以满足运输、储存和使用时的需要。  

因此使我国出口的单水氢氧化锂产品得到了国外的好评。1981年作者访问美国最大的锂企业——美国锂公司时,该公司认为我们的产品化学成份和他们的产品质量一样好。日本蝶理株式会社从1979年以来一直使用我们的产品,对我们产品质量的日益提高表示满意。1983年我们产品获国家对外经济贸易部颁发的荣誉证书,1985年获新疆维吾尔自治区优质产品称号。现在我国单水氢氧化锂产品除在国内各省市自治区销售外,还远销美国、德国、日本、意大利、英国、法国等二十几个国家。  

二、性质  

单水氢氧化锂分子式LiOH·H20。主产新疆乌鲁木齐市、湖南湘乡市、江西分宜市。有LiOH—o、LiOH一1和LiOH一2三个牌号,分别称零级、1级和2级。以锂辉石精矿或锂云母精矿为原料,经石灰石烧结法制得。呈白色结晶粉末状,有辣味;熔点723K;碱性强,溶于水,微溶于乙醇,空气中吸收二氧化碳;具有优良的润滑性能,且工作温度范围宽。主要用于调制锂基润滑脂,作二氧化碳的吸收剂、碱性电池电解液的添加剂及耐日晒、耐海水和绝缘性优良的油漆添加剂,制备其他锂化物的原料等。  

按国家标准(GB8766--88),主要质量指标:氢氧化锂含量,零级和1级均不小于56.5%,2级不小于55.o%;杂质含量,零级钠不大于0.03%,三氧化二铁不大于0。001%,氧化钙不大于0.030%,二氧化碳不大于0.35%,硫酸根不大于0.015%,氯根不大于0.003%,盐酸不溶物不大于0.005%;1级和2级,钾与钠之和分别不大于0.20%、0.30%,三氧化二铁分别不大于0.003%、0.005%,氧化钙分别不大于o.035%、0.040%,二氧化碳分别不大于0.50%、0.70%,硫酸根分别不大于0.030%、0.050%,氯根分别不大于0.04%、0.06%,盐酸不溶物分别不大于0.Ol%、0.05%;用作碱性电池时,铝含量不大于0.06%,铅含量不大于0.Ol%;零级和1级粉末具有流动性,不结块。用聚乙烯袋封装,以内衬三层牛皮纸的塑料袋为外包装。每袋净重25千克。印刷“防潮”、“强碱”标志。装运防包装袋破损和防潮,存放干燥和无酸腐蚀气氛之处。  

生产原料主要有锂辉石、锂云母等含铿矿物,国外主要以锂辉石生产铿盐。铿云母的冶炼性能不如锂辉石,以锂云母为原料生产锂盐的各项技术经济指标也比不上铿辉石。  

三、制备方法  

1、石灰石焙烧法  

采用石灰石焙烧法处理含铿矿物制取氢氧化锂,生产工艺包括生料制备、焙烧、浸出、洗渣、浸出液浓缩、净化、结晶几个主要工序。生料制备工序主要是将石灰石磨细,并按锂矿物:石灰石等干1:(3.05一3.15)和一定氧化钙(切%~42%)的合格生料浆。焙烧的目的主要是把合格生料浆放入回转窑中在一定温度下进行一系列物理化学变化,使矿物中的锂转化成可溶于水的化合物。  

浸出主要是让溶于水的锂化合物尽量进入溶液,以便与大量的Ca,Si,Al杂质分离,浸出液中的504“可采用Ba(OH)2沉淀除去,不溶杂质经过滤而得到分离,可溶杂质采用洗涤和重溶解、重结晶使氢氧化视粗品得到精制达到产品的城量要水。盯百灰石焙烧法处理锂云母制取氢氧化锂为例,其工艺流程。  

2、压煮法  

将锂矿石在回转窑中进行单独焙烧,使其脱矢部分氟,完成一系列的物理化变化,培烧后的锂云母与石灰按1:(1.0~1.2)的比例混介于150摄氏度以下,用水压声搅拌1h,发生以下反应:  

1.png

生成的氢氧化锂进入溶液,溶液中可溶性铝采用石灰苛化而除去,浸出液浓缩精致与石灰石焙烧法原则相同。  

2.png

3、碳酸锂苛化法  

用石灰乳与碳酸锂反应而得到LiOH,LiOH进入溶液中,钙与碳酸根生成碳酸钙进入渣中。分离后,将LiOH溶液经浓缩结晶而得到单水氢氧化锂。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的主要方法。


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