氢氧化锂的制备

国内发展背景^【1】

在 180多种锂及其化合物中 ,碳酸锂( Li 2 CO 3 )和单水氢氧化锂 ( LiOH· H 2 O)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。

性 质^【2】

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。

制备方法^【3】

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:( 3.0 5 一3.1 5 ) 和 一 定氧化钙 ( 切 % ~ 4 2 %) 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5 04 “ 一可一采 用Ba( O H )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 程如 图1。

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 李 变化,培 烧 后 的锂 云 母 与 石 灰按1:( I,o ~ l·2 )的比 例 混 介 于1 5 0C 下 用水 压 声搅 拌1 h发生 发生以下反应:

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。

3、碳酸锂苛化法

用 石 灰乳 与 碳酸 锂 反应 而得 到 Li OH,其反 应 如 下：

L i OH 进 人溶 液中,钙 与 碳酸 根 生成 碳酸钙进入 渣 中。分 离 后,将 LiO H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 铿 的 主 要 方 法。

参考文献

[1]游清治.我国单水氢氧化锂质量的改进[J].世界有色金属,1998(10):1-4.

[2]《中国商品大辞典》编辑委员会编,中国商品大辞典  金属材料分册,中国商业出版社,1996年09月第1版,第513页

[3]杨仁武.单水氢氧化锂及其锂盐生产技术[J].江西冶金,1997(05):73-79.