氢氧化锂的生产工艺VIP免费

氢氧化锂是最重要的锂化合物之一有无水LiOH和LiOH・H2O两种。无水LiOH为白色四方结晶颗粒或流动性粉末，相对密度1.45g/cm3，熔点471.2。6沸点1620°C。单水氢氧化锂为白色易潮解的单晶粉末，相对密度1.51g/cms，熔点680C,当温度高于100C时，失去结晶水成为无水LiOH。LiOH溶于水，微溶于醇，在空气中易吸收CO2生成Li2CO3。LiOH及其浓溶液具有腐蚀性，一般温度下就能腐蚀玻璃和陶瓷。LiOH是生产高级锂基润滑脂的主要原料之一，氢氧化锂用途广泛，主要用于化工原料、化学试剂、电池工业、石油、冶金、玻璃、陶瓷等行业，同时也是国防工业、原子能工业和航天工业的重要原料。用氢氧化锂生产的锂基润滑脂，使用寿命长、抗水性强、防火性能好、难氧化、多次加热-冷却-加热循环时性能稳定，适用温度范围可从-50C〜+300C,广泛用于军事装备、飞机、汽车、轧钢机以及各种机械传动部分的润滑。在电池工业中，氢氧化锂用于碱性蓄电池、镍氢电池添加剂，可以延长电池寿命、增加蓄电量。此外随着汽车工业的迅猛发展和汽车普及以及冶金机械工业对锂基脂量需求的大幅增长,LiOH的消费也越来越大，使得LiOH的生产显现出前所未有的美好前景。2020年以前,大部分项目仍然在建设过程中，市场将以短缺为主；2020年以后，随着新建项目产能释放，供应过剩风险将会增加。这其中，氢氧化锂的产能释放速度与碳酸锂一样，也取决于锂辉石原料的供应情况，因而全球锂辉石资源的开发进程也成为影响氢氧化锂产能释放的重要因素。【生产】[1]1.石灰石焙烧法将含Li2O3.6%〜4.2%的锂云母与石灰石按质量比1:3混合，加水至矿浆浓度为15%时湿式球磨至直径小于0.076nm。然后将磨好的料浆增稠到65%，送入回转窑在850°C下煅烧4h，碳酸钙分解产生的CaO与锂云母反应生LiOH,反应如下：将煅烧后的熟料水淬浸取，经浓密、脱水分离后，通过三效蒸发器，温度为120C,93C和60C,蒸发，最后得到LiOH・H2O。2.P-锂辉石碳酸钠加压浸取法将含Li2O5.5%〜7.5%的幺一锂辉石精矿在1050C〜1100C的回转炉中焙烧使其转化为P-锂辉石，令却后磨至0.074mm按Li2O的量加入3.5倍〜7倍的Na2CO3混合均匀，加温在200C浸出，通入CO2生成可溶性的LiHCO3，过滤除去残渣，然后按化学计量比加入精制石灰乳,反应液浓缩结晶得到LiOH・H2O。3.碳酸锂苛化法将精制石灰乳与碳酸锂以1.08:1的比例混合，调节苛化液浓度18g/L〜20g/L，加热至沸腾并强力搅拌，苛化约30min，反应如下：反应可得到浓度约3.5%的LiOH溶液。除去不溶性的残渣，分离后将母液减压浓缩、结晶而得到单水氢氧化锂。单水氢氧化锂在130C〜140C干燥，再在150C〜180C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。4.离子膜电解法离子膜电解技术是70年代中期出现的具有划时代意义的一种电解制碱技术，被世界公认为技术最先进和经济上最合理的制碱技术。离子膜电解制碱技术具有投资少、能耗低、出槽碱浓度高、生产成本小和无污染等优点。1电解精制卤水将卤水浓缩到含Li为5%〜7%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，然后将精制卤水作为电解液放在特制的电解槽中电解，美国专利介绍了其制备工艺。装置如图所示：OH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，阳离子可以通过,而阴离子被阻挡而不能通过。电解时,如图所示,Li+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%的LiOH溶液，结晶干燥，即得LiOH产品。2电解Li2SO4溶液:日本专利介绍了离子膜电解法电解Li2SO4溶液制备LiOH的工艺流程。首先将卤水制备的碳酸锂用硫酸酸化制得Li2SO4溶液，然后把Li2SO4溶液作为阳极液，水作为阴极液放于上述的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隔开，控制电压为6V,电流密度为100A/dm2，电极反应如下：阴极:2H2O+4e2OH-+H2;阳极:2H2O-2eO2+4H+在阴极可获得质量浓度约为10%的LiOH溶液，同时在阳极可获得H2SO4溶液，循环利用。离子膜电解法制备LiOH，不仅Li回收率高，无二次污染，而且制得的产品纯度高，可直接用来生产锂润...