无水氯化锂的制备

背景及概述^[1][2][3]

氯化锂化学式LiCl。无色的八面体结晶，很易潮解，是所知盐类中最易潮解的。味很咸，像氯化钠。在红热下熔化为清液，白热时挥发。很易溶于水，溶于纯醇、醚或醚与醇的混合液，其他碱金属氯化物则不溶，据此可用萃取法分离锂盐与其他碱金属盐。以前锂盐只限于医治痛风，近来，常用于玻璃及瓷釉上。金属锂在氯气中燃烧可制得LiCl。无水氯化锂为无色立方晶系晶体或白色晶体粉末。

水溶液呈中性及微碱性。氯化锂(LiCl)可广泛应用于电池、医药、生物、食品等领域。随着氯化锂应用越来越广泛，各行各业对其纯度的要求也越发严格。特级无水氯化锂产品要求其纯度不小于99.3%。由于产品中杂质Na+与Li+性质相似，导致NaCl成为LiCl生产工艺过程中和后期最难去除的杂质离子。在以LiCl为原料电解生产金属锂时，由于NaCl的电解电位低于LiCl,导致钠先于锂被电解出来，影响金属锂的纯度。

当前无水氯化锂的制备主要采用以下两种方法：(1)氢氧化锂或碳酸锂转化法，该 方法采用氢氧化锂或碳酸锂与盐酸反应生成氯化锂，再经分离、洗涤、浓缩、结晶干燥等工 序后得到无水氯化锂产品；其缺点主要是该过程需经多次洗涤、浓缩等工序，能源浪费大。(2)矿石直接转化法，该方法以锂辉石精矿为原料，首先将锂辉石精矿转化硫酸锂，再由硫 酸锂制得氢氧化锂或碳酸锂，最后通过方法(1)制备无水氯化锂；缺点主要是工艺流程长，操作工序多，设备投资大，且容易造成金属锂的损失。

溶解度^[4]

在液氨中的溶解度为-34℃时0.54。本品吸收后，影响肾功能。小鼠皮下注射LD₅₀1060mg/kg。

应用^[4][5]

无水氯化锂是一种重要的锂盐产品，除了用于空调除湿剂、漂白粉、杀虫剂、合成纤维、制药工业、锂电池、金属合金焊接剂或助熔剂，还有一个非常重要的用途就是用于生产金属锂。目前，金属锂不仅成为国防上最有重要意义的战略物资之一，同时也成为一种与人类日常生活息息相关的重要金属元素。金属锂及其合金和化合物在原子能工业、冶金工业、电池、玻璃、陶瓷、化工、航天工业制造等许多领域具有广泛的用途。

近年来氯化锂在生物学、医学等领域也开始得到广泛应用，在医学上用于治疗糖尿病、遗传研究等；作为诱变剂，应用于食品(啤酒)、医 药、环保等行业选育优质菌种，培育高产菌株，合成医药中间体，对菌 种进行遗传改造；在有机结构分析方面，氯化锂是一种重要的阳离子添加剂；在新材料领域，广泛应用于甲壳素(质)的生产。氯化锂及其衍生产品在受控核聚变反应、铝锂合金、锂离子电池、光通信中的非线性光学材料等行业的需求大幅增长。氯化锂的用途广泛，电解生产金属锂是氯化锂消耗量的领域。

制备^[5]

水氯化锂的生产方法，其具体步骤如下：

(1)、将氯化钙溶液加入到锂矿浸取液—硫酸锂溶液中搅拌反应， 反应物摩尔比(CaCl₂/Li₂SO₄)为1.0～1.03，反应温度为70～90℃，反应 时间30分钟～45分钟，反应停止后保温静置1小时以上；

(2)、将步骤(1)中所得产物过滤，并用80～95℃无离子热水洗 涤滤饼2～4次后得到得LiCl溶液(母液1)；

(3)、用盐酸调节母液1的pH值至7，减压浓缩，测定其中SO₄ ^2- 的含量，加入与SO₄ ^2-等摩尔量的氯化钡溶液，搅拌反应、过滤并用5 ℃～10℃无离子水洗涤2～3次后除去SO₄ ^2-；

(4)、根据步骤(3)所得浓缩液中的Ca²⁺的含量，加入与Ca²⁺等 摩尔量的碳酸锂溶液，反应后经过滤并用10～20℃无离子水洗涤2～3次， 除去Ba²⁺、Ca²⁺等杂质后得LiCl溶液(母液2)；

(5)、用盐酸调节母液2的pH值至7，减压浓缩(二级浓缩)至 饱和状态，冷却、结晶、分离，分离后所得母液3送至二级浓缩。分离 后所得湿结晶经干燥得符合GB10575-89工业一级品标准的无水氯化 锂。

主要参考资料

[1] 中国成人教育百科全书·化学·化工

[2] 王彦飞, 李亚楠, 胡佳琪, 等. 去除氯化锂中氯化钠的研究进展[J]. 无机盐工业, 2018, 50(2): 13-15.

[3] 陈淑梅;洪侃;陈东英;李忠岐;周洁英;陈后兴.一种气相法制备无水氯化锂的方法. CN201810763757.4 ，申请20180712

[4] 实用精细化工辞典

[5] 景晓辉;李南平;葛建敏;丁欣宇;周晖;施磊.无水氯化锂的制备方法. CN200610085982.4 ，申请日20060612