硫酸锂冷冻法生产单水氢氧化锂母液循环的工艺研究

单水氢氧化锂的生产工艺，主要有锂辉石-石灰石烧结法和碳酸锂转化法，其中第一种生产工艺是最早用于工业化生产单水氢氧化锂的工艺，但由于此工艺能耗高、物料流通量大、成本高、产品质量难以提高等缺点，现已很少采用；第二种生产工艺是目前国内锂盐生产厂家普遍采用的方法。此工艺与石灰石烧结法相比，具有生产流程短、能耗低、物料流通量小、产品质量高等优点，但此生产工艺的主要原料为碳酸锂，其价格的高低直接影响到单水氢氧化锂的成本。     

挥发除硼-硫酸锂重量法测定锂硼合金中锂

锂硼合金中锂元素的含量对电池的电化学性能起着决定性作用。而使用重量法测定锂时,流程较长,且大量共存的硼干扰锂的测定。试验探究了先使用甲醇除硼再采用硫酸锂重量法测定锂硼合金中锂的方法。样品经稀硝酸溶解后,加入2.0mL无水甲醇,于90℃左右恒温水浴锅中挥发除硼,然后加入2.0mL硫酸(1+1)和少量水溶解盐类,转移至铂坩埚中,高温加热至硫酸烟冒尽,将铂坩埚移入800℃马弗炉中灼烧3h,使锂生成硫酸锂并恒重、称量,并用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定固体中的氧化硼和硫酸镁的含量以修正测定结果。方法用于测定3种锂硼合金实际样品中锂,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.34%~0.56%;加标回收率为98%~103%。     

An Intermediate-temperature H2S Fuel Cell with a Li2SO4-based Proton-conducting Membrane

A laboratory-scale intermediate-temperature H2S fuel cell with a configuration of H2S, （metal sulfide-based composite anode）/Li2SO4＋Al2O3/（NiO-based composite cathode）, air was developed and studied for production of power and for desulfurization of a fuel gas process stream. The cell was run at typical temperature （600-650℃） and ambient pressure, but its electrochemical performance may be limited by electrolyte membrane thickness. The membrane and its performance in cell have been characterized using scanning electron microscope （SEM） and electrochemical impedance spectrum （EIS） techniques. Composite anodes based on metal sulfides, Ag powder and electrolyte behaved well and stably in H2S stream, and composite cathodes based mainly on nickel oxide, Ag powder and electrolyte had superior performance to Pt catalyst. The maximum power density of up to 70mW.cm^-2 and current density of as high as 250mA.cm^-2 were obtained at 650℃. However, the long-term cell stability remains to be investigated.     

一水硫酸锂非等温动力学参数的确定

利用DTA技术研究了一水硫酸锂脱水及固－固相变的非等温动力学。并运用Kissinger和Ozawa方法计算了脱水及固－固相变过程的表观活化能和反应级数,两种方法的结果一致。     

三室膜电解法由硫酸锂制备氢氧化锂的实验研究

设计了三室膜电解槽并建立了实验流程,进行了不同电流密度下的初步可行性摸索实验,并选择适宜的电流密度条件,进行了酸室、盐室、碱室初始浓度及循环流速等4个影响因素的条件优化实验.实验结果表明,电流密度在500~1 800 A/m2的范围内,三室膜电解法由硫酸锂制备氢氧化锂的过程在技术上是完全可行的;电流密度在500 A/m2时,电流效率达到最高值而能耗也达到最低值.通过正交实验判断4个条件参数对电流效率和能耗的影响,得到了最优的实验条件组合;进一步的实验验证表明,在酸室、盐室及碱室的初始浓度分别为2.7、1.0及1.0 mol/L,循环流量为30 L/h条件下,电流效率达到66.74%,能耗达到6.37(kW.h)/kg LiOH,优于正交实验中所有结果.     

硫酸锂多效蒸发系统经济温差的研究

硫酸锂多效蒸发系统中,随压缩机温度的提高,系统投资减小,但运行费用增大。随温度的降低,系统投资增大,但运行费用减小。通过计算,试图找到最经济的温升。     

三元体系Li+, NH4+//SO42——H2O 298 K相平衡研究

四川甲基卡、李家沟等地锂辉石储量丰富,为下游锂电池储能材料等领域提供了重要的原料来源。传统锂辉石制碳酸锂工艺中,采用氢氧化钠中和法除去铁、铝等杂质,但是副产硫酸钠附加值低,导致生产成本较高,本论文研究了以氨气替代强氧化钠中和法除杂制碳酸锂工艺,发现在精制锂溶液沉淀结晶过程中存在LiNH₄SO₄复盐产生,影响了锂的收率和碳酸锂产品品质。为解决此问题,本论文采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li+,NH₄+ //SO₄2--H₂O在298 K下的稳定相平衡关系,测定了平衡液相中各组分溶解度、密度和折光率数据,并绘制了该体系的相图、密度-组成图和折光率-组成图。结果表明该三元体系为复杂三元体系,有复盐LiNH₄SO₄形成;其稳定相图由3个固相结晶区,3条单变量曲线和2个共饱点组成,3个结晶区分别为（NH₄）₂SO₄,Li₂SO₄·H₂O和LiNH₄SO₄,且LiNH₄SO₄复盐的结晶区较大。研究结果表明,为了避免LiNH₄SO₄复盐的产生,需在锂辉石制工业级碳酸锂工艺前端通过钙离子沉淀法将锂溶液中锂硫比[Li₂SO₄·H₂O/（NH₄）₂SO₄]降到1.6以下,研究结果为四川锂辉石湿法冶金工艺中采用氨中和除杂提供了理论指导。      

专利技术

防止氧化锆低温降解材料,从甲酸钙生产工艺尾气中回收二氧化碳的方法,一种利用废酸生产活性白土的工艺方法,电池级无水氯化锂的制备方法,硫酸锂溶液生产低镁电池级碳酸锂的方法,海水提取高纯超细微粉氢氧化镁的生产方法,高活性碱矿渣粉煤灰无机聚合物胶凝材料及制造方法     

磷酸铁锂正极废粉提锂后的硫酸锂除磷和除氟研究

针对废旧磷酸铁锂正极粉经硫酸浸出后得到的硫酸锂中氟、磷含量高的问题,开展了水合金属氧化物吸附除杂工作,重点研究了吸附剂种类、吸附剂用量、溶液pH、吸附温度、吸附时间、共存阴离子浓度等因素对F-、PO43-吸附规律的影响.结果表明,La(OH)3的吸附效率优于Zr(OH)4或Ce(OH)4.随着吸附剂用量或溶液pH的提高...