一种以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法技术领域
本发明涉及一种制备一水氢氧化锂的方法，特别是一种以碳酸锂为原料生产一水
氢氧化锂的方法，属于一水氢氧化锂制备领域。
背景技术
随着锂离子电池市场的高速发展，锂电在高能绿色能源领域的应用拓展很快。氢
氧化锂是锂及其化合物中重要的初加工锂产品之一，国内生产氢氧化锂的方法有：采用的
石灰石焙烧法以锂云母为原料制备氢氧化锂；采用碳酸钠加压浸取法以锂辉石为原料制备
氢氧化锂。以上两种方法技术路线成熟，工艺流程简单，但物料流通量大、成本高、能耗大、
环境污染较严重。采用煅烧法生产的氢氧化锂，虽然在煅烧过程中可以去除硼、镁等杂质，
提高了氢氧化锂的纯度，但是镁含量使该工艺流程复杂，设备腐蚀严重，蒸发水量大，能耗
高。
目前苛化法是国内外特别是国外生产氢氧化锂的主要方法，这种方法以碳酸锂为
原料，通过氢氧化钙和碳酸锂之间的水苛化反应而制得。该方法产品中钙杂质含量高，难以
彻底除去，严重影响产品纯度，此外，该法纯化工艺繁琐，设备投资高，生产成本偏高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术能耗大、环境污染较严重、产品中钙杂质含量高，
难以彻底除去，严重影响产品纯度的技术不足，提供一种以碳酸锂为原料生产电池级氢氧
化锂的方法，该方法避免了将工业石灰中大量杂质引入系统，极大地减少了氢氧化锂溶液
的处理步骤、降低了成本，防止了锂的损失。
本发明提供一种以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法，其采用钙循环法，包
括以下步骤：
1)转化反应：向碳酸锂中加入水和氧化钙发生转化反应，固液分离得到转化渣和
氢氧化锂溶液，其中所述转化反应的反应温度为80℃～90℃，转化反应时间为3-7h；
2)将步骤1)中转化渣用水洗涤，过滤得滤渣和洗涤液，所得滤渣进行干燥，生成的
氧化钙进入钙循环再次参与步骤1)转化反应；
3)将步骤1)所得氢氧化锂溶液蒸发结晶、干燥得一水氢氧化锂；结晶过程冷凝水
和洗涤液进入水循环，再参与步骤1)转化反应。
优选地，步骤1)中碳酸锂、氧化钙与水的的重量比为1:0.720～0.756:18～20。上
述所述的方法中，所述步骤1)中转化反应中转化渣由碳酸钙和未反应的碳酸锂组成，其中
碳酸锂随同钙循环而返回利用。
进一步优选地，步骤1)中所述碳酸锂、氧化钙与水的重量比为碳酸锂:氧化钙:水
＝1:0.755:18.70，所述转化反应的反应温度为85℃。
本发明利用钙循环法将碳酸锂转化为一水氢氧化锂，钙循环法是通过加入一个氧
化钙循环而完成。
本发明采用上述技术方案的有益效果：
1)本发明中转化反应中碳酸锂的转化率大于95％；所得一水氢氧化锂结晶产品质
量稳定，钙的含量＜200ppm。
2)本发明可以将转化不完全的碳酸锂与钙渣(转化渣)一起经碳酸钙热分解步骤
后回到系统的转化步骤，整个过程引入石灰量少，避免了工业石灰中大量杂质引入系统。
3)本发明极大地减少了氢氧化锂溶液的处理步骤、降低了成本转化渣中残留的氢
氧化锂随钙循环步骤回到系统的转化反应步骤，防止了锂的损失，锂总收率大于99％；
4)结晶过程所得冷凝水和洗涤液进入水循环，降低了成本，减少了对环境的污染。
附图说明
图1本发明所述的以碳酸锂为原料生产电池级氢氧化锂的流程图。
具体实施方式
以下通过实施例来说明本法的技术内容，但所述技术领域的技术人员应能知晓，
所述实施例不以任何方式限定本发明专利的保护范围。本领域技术人员在此基础上做出的
修饰或等同替代，均应包括在本专利保护范围之内。
实施例1一种以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法
所述以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法采用钙循环法，包括以下步骤：
1)转化反应：向碳酸锂中加入水和氧化钙，其中碳酸锂、氧化钙与水的重量比为1:
0.72:18，在80℃发生转化反应，固液分离得到转化渣和氢氧化锂溶液；
2)将步骤1)中转化渣用水洗涤，过滤得滤渣和洗涤液，所得滤渣进行干燥，生成的
氧化钙进入钙循环再次参与转化反应。
3)将步骤1)所得氢氧化锂溶液蒸发结晶、干燥得一水氢氧化锂；结晶过程冷凝水
和洗涤液进入水循环，再参与转化反应。
本实施例中碳酸锂转化率为94.6％；锂的总收率为99.3％；一水氢氧化锂中钙含
量为147ppm。
实施例2一种以碳酸锂原料生产一水氢氧化锂的方法
所述以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法采用钙循环法，包括以下步骤：
1)转化反应：向碳酸锂中加入水和氧化钙，其中碳酸锂、氧化钙与水的的重量比为
1:0.755:18.70，在85℃发生转化反应，固液分离得到转化渣和氢氧化锂溶液；
2)将步骤1)中转化渣用水洗涤，过滤得滤渣和洗涤液，所得滤渣进行干燥，生成的
氧化钙进入钙循环再次参与转化反应。
3)将步骤1)所得氢氧化锂溶液蒸发结晶、干燥得一水氢氧化锂；结晶过程冷凝水
和洗涤液进入水循环，再参与转化反应。
本实施例中碳酸锂转化率为99.2％；锂的总收率为99.4％；一水氢氧化锂中钙含
量为183ppm。
实施例3一种以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法
所述以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法采用钙循环法，包括以下步骤：
1)转化反应：向碳酸锂中加入水和氧化钙，其中碳酸锂:氧化钙:水的重量比为1:
0.745:20，在90℃发生转化反应，固液分离得到转化渣和氢氧化锂溶液；
2)将步骤1)中转化渣用水洗涤，过滤得滤渣和洗涤液，所得滤渣进行干燥，生成的
氧化钙进入钙循环再次参与转化反应；
3)将步骤1)所得氢氧化锂溶液蒸发结晶、干燥得一水氢氧化锂；结晶过程冷凝水
和洗涤液进入水循环，再参与转化反应。
本实施例中碳酸锂转化率为97.5％；锂的总收率为99.6％；一水氢氧化锂中钙含
量为165ppm。
实施例4一种以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法
所述以碳酸锂为原料生产一水氢氧化锂的方法采用钙循环法，包括以下步骤：
1)转化反应：向碳酸锂中加入水和氧化钙，其中碳酸锂、氧化钙与水的摩尔比为1:
0.750:20，在80℃发生转化反应，固液分离得到转化渣和氢氧化锂溶液；
2)将步骤1)中转化渣用水洗涤，过滤得滤渣和洗涤液，所得滤渣进行干燥，生成的
氧化钙进入钙循环再次参与转化反应。
3)将步骤1)所得氢氧化锂溶液蒸发结晶、干燥得一水氢氧化锂；结晶过程冷凝水
和洗涤液进入水循环，再参与转化反应。
本实施例中碳酸锂转化率为99.0％；锂的总收率为99.2％；一水氢氧化锂中钙含
量为155ppm。