[发明专利]一种氢氧化锂制备系统及工艺

说明书

本发明提供了一种氢氧化锂制备系统及工艺，其系统通过利用蒸馏水与二氧化碳气体混合进行喷淋形成水幕，使进入到第一反应室内的碳酸锂粉末与二氧化碳气体的混合物先与水幕接触发生苛化反应，生成碳酸氢锂溶液，之后再与第一反应室内的EDTA发生络合反应，去除溶液中的镁离子与钙离子，提高碳酸氢锂的浓度，其工艺通过在步骤二中形成蒸馏水的水幕与进入到第一反应室内的碳酸锂粉末率先发生反应，形成碳酸氢锂溶液，之后利用含EDTA的蒸馏水与碳酸氢锂溶液反应，去除溶液中的镁离子与钙离子等，提高碳酸氢锂的浓度。

技术领域

本发明涉及氢氧化锂制备技术领域，具体为一种氢氧化锂制备系统及工艺。

背景技术

随着锂离子电池在新能源汽车上的应用，高镍、高能量密度正极材料成为发展趋势。目前，高镍正极材料一般都是采用氢氧化锂作为原料，相比于碳酸锂，氢氧化锂因其在晶体结构、溶解性等方面的优势，或更能满足未来锂电材料“以安全性为前提、不断提升能量密度”的大趋势。

现在，制备电池级的氢氧化锂产品一般都是采用如下工艺流程和装置：

1原料除杂，采用原料除杂装置以粗碳酸锂、工业级碳酸锂、氯化锂、硫酸锂等作为原料，对其进行除杂提纯；

2苛化，将提纯后的原料加入苛化装置中，与氢氧化钙溶液或氢氧化钠溶液进行苛化反应得到氢氧化锂溶液；

3浓缩结晶，采用浓缩结晶装置对氢氧化锂溶液进行浓缩结晶得到氢氧化锂晶体和氢氧化锂母液；

4晶体干燥，采用晶体干燥装置对氢氧化锂晶体进行动态干燥；

5破碎，采用破碎装置对干燥后的氢氧化锂进行破碎；

6筛分包装，采用筛分包装装置对破碎后的氢氧化锂进行筛分和包装，制成成品。

而本申请则针对的是在获得纯度较高的碳酸锂粉末后，如何在苛化反应中进一步的提高反应生成的氢氧化锂的纯度。

专利号为CN106430256B的专利文献公开了的一种低成本制备氢氧化锂的系统，其引入氢氧化锂母液作为吸收剂来对过滤后空气中的二氧化碳进行吸收以获得无二氧化碳气体；气体干燥装置，对无二氧化碳气体进行干燥，得到保护气体；以及供给装置，对氢氧化锂制备提供保护气体。

但是，其并未公开如何在除杂反应过程中尽量的去除杂质，提高反应生成的氢氧化锂溶液的纯度。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种氢氧化锂制备系统，其通过利用蒸馏水与二氧化碳气体混合进行喷淋形成水幕，使进入到第一反应室内的碳酸锂粉末与二氧化碳气体的混合物先与水幕接触发生苛化反应，生成碳酸氢锂溶液，之后再与第一反应室内的EDTA发生络合反应，去除溶液中的镁离子与钙离子，提高碳酸氢锂的浓度，解决碳酸锂粉末直接与含有EDTA的蒸馏水进行反应，形成的固体杂质包覆在未反应的碳酸锂粉末外，导致反应碳酸锂粉末无法进行反应生成碳酸氢锂的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种氢氧化锂制备系统，包括反应设备，围绕该反应设备，其周边分布设置有与其连通的供气设备、供液设备、混料设备及苛化反应设备，该苛化反应设备与结晶设备连通，所述反应设备包括：

反应箱，所述反应箱包括通过竖直设置的隔板分隔形成的第一反应室及第二反应室，该第一反应室与第二反应室的顶部连通，所述供液设备向所述第一反应室内输入蒸馏水与EDTA的混合溶液，且其向所述第二反应室内输入蒸馏水；

喷淋机构，所述喷淋机构设置于所述反应箱上，其抽取所述第二反应室内的液体输入到位于所述第一反应室的顶部的喷淋管内喷出形成帘幕；以及