磷酸锂渣制备电池级碳酸锂工艺研究

磷酸锂渣作为低浓度含锂废液的回收产物,因杂质含量高难以直接作为锂电池的生产原料。为充分利用该类磷酸锂渣,以缓解新能源汽车产业的快速发展对锂资源的需求压力,依据锂盐与钙盐在弱酸性条件下具有较大的溶解性差异,向磷酸锂中添加一定量酸和易溶性钙盐,在酸性条件下直接实现磷酸锂渣中锂与磷的分离。实验研究了酸加入量、钙加入量、转化终点pH、转化液固比及转化时间对锂转化效率的影响,发现在酸加入量与固体原料的体积质量比为1.04 mL/g、钙加入量为磷酸锂中磷物质的量的0.9倍、回调pH终点为4.0条件下,锂的转化率可达96.8%。转化液经调节pH除杂、离子交换深度除杂,控制完成液的锂浓度、碳酸钠过滤精度、反应体系温度等,可制备出电池级碳酸锂。碳酸锂产品主成分质量分数约为99.65%,产品质量符合YS/T 582—2013《电池级碳酸锂》的要求,锂的综合回收率达到93.4%。     

废磷酸铁锂电池回收制备磷酸锂

为探索废磷酸铁锂电池中锂的高效、短流程回收工艺,以磷酸-过氧化氢体系浸出废磷酸铁锂电池粉末获得的锂富集液为原料,分别采用P-204-磺化煤油溶液体系和氢氧化锂进行萃取和水解净化,考查了不同因素对杂质铜、铁、铝去除率的影响规律,确定了最佳除杂条件,并将净化后的锂富集液蒸发浓缩制得磷酸锂,对其进行了表征分析,结果表明：最佳净化除杂条件为溶液pH=6、反应温度20℃,在此条件下采用质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化锂水解除杂30 min,杂质铝、铁、铜的去除率分别为100%、100%、82.61%,锂的损失率为53.54%,蒸发浓缩所得的磷酸锂粉体颗粒呈规整的片状结构,锂总回收率高于45%。该工艺流程简短,化学试剂用量少,成本低,实现了废磷酸铁锂电池的绿色高效回收。     

单分散微米磷酸锂的制备

以提锂后的尾液为原料,与Na2CO3和Na3PO4·12H2O反应,在较为温和的水热条件下(120～150℃)、较短的反应时间内(3～10 h)制得了单分散的球形Li3PO4颗粒,粒径约5～8μm,产率达到90%以上.该方法是一种环境友好的绿色化学制备方法,全过程接近污染物零排放,不仅解决了尾液的环境污染问题,而且还提高了盐湖资源的综合利用率.     

磷酸锂粉体的制备与表征

以LiOH·H_2O和NH_4H_2PO_4为原料,采用微波水热法在200℃下合成磷酸锂。研究了微波水热反应对磷酸锂颗粒形貌的影响,并对其物相组成、形貌以及晶体结构进行了分析。结果表明,利用微波和水热合成的优势制备的磷酸锂物相较纯、形状较规则,结晶性较好。     

磷酸锂粉体的制备与表征

以LiOH·H₂O和NH₄H₂PO₄为原料,采用微波水热法在200℃下合成磷酸锂。研究了微波水热反应对磷酸锂颗粒形貌的影响,并对其物相组成、形貌以及晶体结构进行了分析。结果表明,利用微波和水热合成的优势制备的磷酸锂物相较纯、形状较规则,结晶性较好。     

二氟磷酸锂的制备及电化学性能研究

为探究二氟磷酸锂（LiPO₂F₂）的制备方法及其对锂离子电池性能的影响,尝试以六氟磷酸锂（LiPF₆）和磷酸锂（Li₃PO₄）为原料,采用固相法制备LiPO₂F₂,通过核磁共振（NMR）、X射线衍射（XRD）、离子色谱（IC）对材料做了物相研究和定性检测;通过充放电测试、循环伏安（CV）、电化学阻抗（EIS）研究了材料对电池性能的影响。测试结果表明,以LiPF₆及Li₃PO₄为原料可制得LiPO₂F₂,LiPO₂F₂作为添加剂加入电解液中使得电池电极极化现象有所减弱,电池正负极材料的成膜电阻明显减小,同时提高了电池的循环稳定性及高温存储性能。     

四氟草酸磷酸锂的制备及应用

四氟草酸磷酸锂主要应用于锂离子电池、锂离子电容器等非水电解液的添加剂或作为新型锂离子电池电解液用盐,能改善电解液的热稳定性和水解稳定性。与六氟磷酸锂相比,四氟草酸磷酸锂具有更好的热稳定性和对水的耐受性,在正极材料表面形成更加稳定的固体电解质界面膜(CEI膜),有效提高电池的高温循环和高温存储性能,因此在高镍、高电压领域有着广泛的应用。本文概述四氟草酸磷酸锂的制备及应用,可供锂离子电池电解液以及锂离子电池开发人员参考。     

低浓度含锂废液生产磷酸锂的工艺研究

采用磷酸沉淀法从低锂高盐溶液中回收锂,研究了pH、温度、磷酸浓度对锂回收率的影响以及产品杂质的去除。结果表明：对于高盐低锂溶液,在反应温度为90 ℃、质量分数为80%的磷酸1.1倍理论用量、反应前溶液pH为7.5~8时,锂回收率达96.82%,且产品质量满足行业标准要求。该方法转化率较高,锂资源能够充分利用,且工艺简单,便于操作,易于实现工业化生产,为回收低浓度含锂溶液中的锂提供了一定的理论指导。     

磷酸锂催化剂上环氧丙烷异构化制烯丙醇的研究

分别采用混合法和浸渍法制备了用于环氧丙烷异构化制烯丙醇反应的负载磷酸锂催化剂。两种制备方法所得催化剂的比表面积与孔结构不同,对催化剂的催化性能有较大影响,浸渍法得到的催化剂比表面积大,催化性能好。探讨了反应温度及压力对反应的影响,适宜的反应温度为310～320 ℃。催化剂使用40 h后转化率由起始的65.5%降为40%左右。研究发现,引起催化剂失活的原因为表面积炭,可以采用洗液洗涤方式使催化剂再生。     

紊流循环法合成超细磷酸锂及表征

采用共沉淀法在紊流循环方式下制备超细磷酸锂的一种新工艺,探索了氢氧化锂和磷酸在紊流循环釜中制备超细磷酸锂的反应条件,用X射线粉末衍射、激光粒度仪、扫描电镜、比表面及孔隙分析仪及热分析仪对产物的晶体结构、粒度分布、外观形貌、比表面积以及热稳定性进行了表征。结果表明该方法制得的磷酸锂热稳定性好,粒度分布窄(D50=3.25?m),比表面积(BET)为13.38 m2·g?1,为一种分散均匀的超细粉体材料,可望成为一种高活性的锂离子电池正极材料原材料或电解质添加剂。     

Highly selective and green recovery of lithium ions from lithium iron phosphate powders with ozone

Since lithium iron phosphate cathode material does not contain high-value metals other than lithium, it is therefore necessary to strike a balance between recovery efficiency and economic benefits in the recycling of waste lithium iron phosphate cathode materials. Here, we describe a selective recovery process that can achieve economically efficient recovery and an acceptable lithium leaching yield. Adjusting the acid concentration and amount of oxidant enables selective recovery of lithium ions. Iron is retained in the leaching residue as iron phosphate, which is easy to recycle. The effects of factors such as acid concentration, acid dosage, amount of oxidant, and reaction temperature on the leaching of lithium and iron are comprehensively explored, and the mechanism of selective leaching is clarified. This process greatly reduces the cost of processing equipment and chemicals. This increases the potential industrial use of this process and enables the green and efficient recycling of waste lithium iron phosphate cathode materials in the future.     

中低品位硅钙质胶磷矿富集技术探讨

过去的正反浮选工艺具有产生的磷精矿中MgO含量低，产品脱水性能好的优点，但选矿成本较高，直接经济效益不显著，为此对“矿浆无需加温”、正浮选作业“无碱”、“无碳酸盐抑制剂”、反浮选“无需添加磷酸”的“四无”正反浮选新工艺进行了研究，结果表明：该新工艺具有技术指标先进，选矿成本低的优点。     

纳米晶粒磷酸锌锂固相反应合成的研究

以聚乙二醇-400（PEG-400）为模板，用硫酸锌和磷酸二氢铵为原料经低热固相反应合成得到磷酸锌铵[NH4Zn2（POP4）（HPO4）]，再以磷酸锌铵和氢氧化锂为反应体系进行了固相反应合成研究，并进行了红外光谱、X射线衍射及热分析研究，结果证明，反应体系在700℃保温2h后进行固相合成反应，可获得比较纯的纳米晶粒磷酸锌锂，合成工艺简便，为企业生产提供了一种新的途径。     

基于开尔文探针技术的磷酸铁锂表面势研究

依托新颖的表面表征技术开尔文探针力显微镜（KPFM）获悉磷酸铁锂表面势的情况,以期深入研究锂离子在磷酸铁锂表面的动力学行为。研究结果表明,磷酸铁锂薄膜在常温下的功函数为5.38 eV,并且其功函数随着外界温度的上升而呈现出逐渐下降的趋势,在80℃时的功函数为4.69 eV。此现象意味着高温状况下的磷酸铁锂具有较好的电子迁移能力。此外,非原位的开尔文探针检测发现不同电压平衡状态下的磷酸铁锂具有不同的表面功函数。充电至4.3 V时,磷酸铁锂功函数为4.91 eV,放电至2.5 V时,功函数稳定在5.01 e V。显然,磷酸铁锂的功函数非常敏感于表面的锂离子脱出量。研究从功函数的新角度探究磷酸铁锂表面的锂离子动力学行为,期望能够为其他储能材料的脱锂过程研究提供参考。     

废旧磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程的优化及宏观动力学

随着新能源汽车产业快速发展,磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长,回收需求迫切,但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高,本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁,但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁锂正极粉为原料,开展了磷酸浸出过程优化及宏观动力学研究,重点研究了酸料比、浸出温度、液固比、搅拌速度等参数对磷酸铁锂及铝浸出效果的影响规律,并考察了磷酸铁锂在磷酸溶液中浸出的宏观动力学。研究结果表明,在酸料比1.1mL/g、温度20℃、液固比（5∶1)mL/g、搅拌速度400r/min、浸出时间120min条件下,磷酸铁锂浸出率大于93%,铝浸出率小于20%;磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程符合无固态产物层的收缩核模型,表观活化能为24.62kJ/mol,浸出过程受扩散控制。     

利用磷矿石干法制磷(复)肥的研究

本文介绍了磷矿石的资源概况、结构性质,简要慨述了我国磷矿直接开发的工艺,详细地讨论和分析了干法磷复肥的研究工艺,探讨了干法中存在的问题,对今后的研究方向提出了建议.     

电池级氟化锂制备新工艺研究

简略分析了传统氟化锂生产过程中的优缺点,为探索和提升电池级氟化锂的生产工艺和产品质量做了铺垫,重点阐述了氟化铵与碳酸氢锂制备电池级氟化锂工艺研究过程,其中涉及原料选择、制备原理及工艺流程、工艺关键点和难点、设备选型等。本工艺制得的电池级氟化锂产品质量优于YS/T 661-2007《电池级氟化锂》标准,可满足市场需求。