CN112645362B - 一种氯化物型含锂盐水电化学提锂制备碳酸锂的方法 - Google Patents

一种氯化物型含锂盐水电化学提锂制备碳酸锂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种从氯化物型含锂盐水中电化学提锂直接制备碳酸锂的方法。以氯化物型含锂盐水为电解液，锂离子筛电极和氯离子捕获电极分别作为正负极构成原电池，原电池放电将盐水中锂离子嵌入锂离子筛中；以锂盐回收溶液为电解液，嵌入锂离子的锂离子筛电极和惰性电极分别作为阳极和阴极构建电解池，电解池充电将锂离子脱出到锂盐回收溶液中；重复上述嵌锂‑脱锂步骤，待锂盐回收溶液中锂盐浓度接近饱和时升高温度，利用碳酸锂溶解度随温度升高而减小的特性析出碳酸锂。利用该方法可以直接获得高纯度碳酸锂，并且可以联产氢气和氯气等重要化工原料，生产成本低，易于工业化实施。

Description

一种氯化物型含锂盐水电化学提锂制备碳酸锂的方法
技术领域
本发明涉及一种从氯化物型含锂盐水中电化学提锂直接制备碳酸锂的方法，属于锂资源提取利用技术领域。
背景技术
随着智能电子设备的普及，锂离子电池被广泛用于手机、电脑、相机等各类电子设备；新能源电动车的发展，更是拓宽了锂离子电池的应用领域，增加了锂离子电池的市场需求。因此亟待开发锂资源，为锂离子电池提供高品质低成本电池级碳酸锂原材料。
锂资源分为矿石锂资源和卤水锂资源两大类。与矿石为原料生产锂盐相比，以卤水为原料生产锂盐能耗低、成本低，从而使得近年来获取锂盐的主要途径从矿石锂资源转向了卤水锂资源。但盐湖卤水、海水等含锂盐水组成复杂，含有多种阴离子和阳离子，选择性提锂极其困难。因此人们研究开发了多种提锂方法，包括沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、膜分离法、碳化法、煅烧浸取法和电化学方法等。
其中电化学提锂方法具有节能、环保、操作简单等优点，可显著提高锂离子的提取效率，近年来引起人们的广泛关注。在文献(1)中国发明专利公开号CN105600807A中，杨文胜等人公开了一种从高镁锂比盐水中电化学提取锂盐的方法。但从氯化物型含锂盐水中电化学提锂通常得到的是氯化锂LiCl，尚需进一步转化为碳酸锂Li2CO3或氢氧化锂LiOH才能作为电池原材料。电池级Li2CO3对其中氯离子含量的要求较为苛刻，如按照行业标准YS/T582-2013，氯离子的含量要求小于30ppm，因此将LiCl转变为电池级Li2CO3的工艺复杂、成本高。若能从盐水中通过电化学方法直接制备电池级Li2CO3，则具有重要的科学意义和商业价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种从氯化物型含锂盐水中电化学提锂直接制备碳酸锂的方法，其工作原理是：以氯化物型含锂盐水为电解质溶液，锂离子筛电极和氯离子捕获电极分别作为正负极构成原电池，原电池放电将盐水中锂离子嵌入锂离子筛中；以锂盐回收溶液为电解质溶液，嵌入锂离子的锂离子筛电极和惰性电极分别作为阳极和阴极构建电解池，电解池充电将锂离子脱出到锂盐回收溶液中，锂离子筛电极再生，惰性电极上析出氢气；以金属氯化物溶液为电解质溶液，捕获氯离子的捕获电极和惰性电极分别作为阴极和阳极构成电解池，电解池充电将捕获电极捕获的氯离子脱除，氯离子捕获电极再生，惰性电极上析出氯气；再生后的锂离子筛电极和氯离子捕获电极又可重新组成原电池，重复上述嵌锂-脱锂步骤，待锂盐回收溶液中锂盐浓度接近饱和时升高温度，利用碳酸锂溶解度随温度升高而减小的特性析出碳酸锂沉淀，沉淀经淋洗干燥后获得碳酸锂产品；向分离出碳酸锂沉淀的溶液中通入二氧化碳CO2获得碳酸氢盐溶液，可作为锂盐回收溶液循环使用。以λ-MnO2锂离子筛电极为正极，以活性炭AC氯离子捕获电极为负极构成原电池提锂以及将两电极再生的工作原理如图1所示。本发明方法的具体工艺步骤如下：
(1)以氯化物型含锂盐水为电解质溶液，锂离子筛电极和氯离子捕获电极分别作为正负极构成原电池，原电池以锂离子筛2～10h嵌满锂离子的理论电流(0.1～0.5C倍率)放电，将盐水中锂离子嵌入锂离子筛中，同时盐水中的氯离子被氯离子捕获电极捕获；其中，所述氯化物型含锂盐水是指盐湖卤水或其蒸发浓缩液、海水或其蒸发浓缩液、含有LiCl的盐水中的一种；所述锂离子筛电极为尖晶石型LiMn2O4或橄榄石型LiFePO4电极活性材料组成的初始电极经电化学脱锂后得到的λ-MnO2或FePO4电极，初始电极由尖晶石型LiMn2O4或橄榄石型LiFePO4电极活性材料中的一种，乙炔黑或导电石墨导电添加剂中的一种，聚四氟乙烯PTFE或聚偏氟乙烯PVDF粘结剂中的一种按照一定比例混合并涂覆在集流体上获得，集流体为钛网或镍网中的一种，除集流体外，电极活性材料、导电添加剂和粘结剂三者的质量百分数分别为80～90％、5～10％和5～10％，且三者质量百分数加和为100％；所述氯离子捕获电极为银Ag电极、活性炭AC电极、聚吡咯Ppy电极或聚苯胺PANI电极中的一种；氯离子捕获电极由Ag粉、活性炭AC、聚吡咯Ppy或聚苯胺PANI等活性物质中的一种，乙炔黑或导电石墨导电添加剂中的一种，聚四氟乙烯PTFE或聚偏氟乙烯PVDF粘结剂中的一种按照一定比例混合并涂覆在集流体上获得；其中，集流体为钛网或镍网中的一种，除集流体外，电极活性材料、导电添加剂和粘结剂三者的质量百分数分别为80～90％、5～10％和5～10％，且三者质量百分数加和为100％。
(2)以锂盐回收溶液为电解质溶液，步骤(1)中嵌入锂离子的锂离子筛电极和惰性电极分别作为阳极和阴极构成电解池，电解池以锂离子筛1～5h脱出全部锂离子的理论电流(0.2～1.0C倍率)充电，将锂离子脱出到锂盐回收溶液中，锂离子筛电极再生，同时惰性电极阴极上析出氢气；其中，所述锂盐回收溶液为碳酸氢钠NaHCO3或碳酸氢钾KHCO3水溶液中的一种，浓度为0.1～0.7mol/L；所述惰性电极为钛网、涂覆钛的金属网、碳棒、铂网或铂片中的一种。
(3)以金属氯化物溶液为电解质溶液，步骤(1)中捕获氯离子的捕获电极和惰性电极分别作为阴极和阳极构成电解池，电解池以步骤(2)中相同的电流充电，将捕获电极捕获的氯离子脱除，氯离子捕获电极再生，同时惰性电极阳极上析出氯气；其中，所述金属氯化物溶液为氯化钠NaCl溶液、氯化钾KCl溶液中的一种，浓度为0.5～1.0mol/L；所述惰性电极为钛网、涂覆钛的金属网、碳棒、铂网或铂片中的一种。
(4)以步骤(2)中再生的锂离子筛电极和步骤(3)中再生的氯离子捕获电极分别作为正负极重新构成原电池，重复上述(1)～(3)步骤，步骤(2)中锂盐回收溶液重复使用，其中锂离子浓度不断升高，待锂盐回收溶液中锂盐浓度接近饱和时升高温度至60～90℃并恒温30～120分钟，利用碳酸锂溶解度随温度升高而减小的特性析出碳酸锂沉淀，沉淀经去离子水淋洗并在200-300℃干燥后获得碳酸锂产品。
(5)向步骤(4)分离出碳酸锂沉淀的溶液中通入二氧化碳CO2获得碳酸氢盐溶液，可作为锂盐回收溶液循环使用；其中，所述碳酸氢盐为碳酸氢钠NaHCO3或碳酸氢钾KHCO3中的一种。
采用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)和离子色谱分析所制备碳酸锂Li2CO3样品中元素含量，Li2CO3含量>99％，氯离子含量<20ppm，未检测到SO4 2-阴离子和Mg2+,Ca2+,K+,Na+等阳离子，所获碳酸锂达到电池级碳酸锂的指标要求。
本发明方法的特点和优势在于：(1)本发明方法可以直接获得Li2CO3，与采用LiCl转化为Li2CO3的方法相比，可以避免LiCl中氯离子的干扰，有利于获得氯离子含量低的高纯电池级Li2CO3，并且工艺简单，成本低；(2)锂离子筛电极和氯离子捕获电极均可以再生利用，碳酸氢钠NaHCO3或碳酸氢钾KHCO3等锂盐回收溶液可以循环利用；(3)本发明方法在提锂过程中释放电能，而锂离子筛电极和氯离子捕获电极再生过程中消耗电能，释放电能可用于电极再生的电能消耗；(4)本发明方法在电极再生过程中副产氢气和氯气等重要化工原料；综上所述，本发明方法生产成本低、绿色环保。
附图说明
图1为以λ-MnO2锂离子筛电极为正极，以活性炭AC氯离子捕获电极为负极构成原电池提锂以及将两电极再生的工作原理示意图。
具体实施方式
实施例1
(1)称取16g尖晶石型锰酸锂LiMn2O4、2g乙炔黑导电剂和2g聚偏氟乙烯PVDF粘结剂(PVDF溶于N-甲基吡咯烷酮，形成质量分数为4wt％的悬浮液)混合均匀形成浆料并涂覆到钛网集流体上，在75℃真空烘箱中干燥12h，得到LiMn2O4电极，将该电极作为阳极，钛网作为阴极，浓度为0.6mol/L的NaHCO3溶液作为电解质溶液构建电解池，以0.5C倍率充电至1.1V(vs.Ag/AgCl)，得到λ-MnO2锂离子筛电极；称取16g活性炭AC、、2g乙炔黑导电剂和2g聚偏氟乙烯PVDF粘结剂(PVDF溶于N-甲基吡咯烷酮，形成质量分数为4wt％的悬浮液)混合均匀形成浆料并涂覆到钛网集流体上，在75℃真空烘箱中干燥12h，得到活性炭AC氯离子捕获电极；以上述λ-MnO2锂离子筛电极和活性炭AC氯离子捕获电极分别作为正负极，以青海西台吉乃尔盐湖卤水作为电解质溶液构建原电池，以0.5C倍率放电至0.3V(vs.Ag/AgCl)，盐湖卤水中的锂离子嵌入λ-MnO2锂离子筛中，同时盐湖卤水中的氯离子被活性炭AC捕获电极捕获。
(2)以步骤(1)中嵌入锂离子的λ-MnO2锂离子筛电极为阳极，以钛网为阴极，以浓度为0.6mol/L的NaHCO3溶液作为电解质溶液构建电解池，以0.5C倍率充电，充电截止电压为1.1V(vs.Ag/AgCl)，锂离子脱出到NaHCO3溶液中形成LiHCO3并进一步形成Li2CO3，λ-MnO2锂离子筛电极再生，同时钛网阴极上析出氢气。
(3)以步骤(1)中捕获氯离子的活性炭AC电极为阴极，以钛网为阳极，以浓度为0.5mol/L的NaCl溶液为电解质溶液构建电解池，0.5C倍率充电2h，氯离子从活性炭电极上脱除，活性炭AC氯离子捕获电极再生，同时钛网阳极上析出氯气。
(4)以步骤(2)中再生的λ-MnO2锂离子筛电极和步骤(3)中再生的活性炭AC氯离子捕获电极分别作为正负极重新构成原电池，重复上述(1)～(3)步骤，步骤(2)中NaHCO3锂盐回收溶液重复使用多次，其中锂离子浓度不断升高，待NaHCO3溶液中锂盐浓度接近饱和时升高温度至90℃并恒温30分钟，利用碳酸锂溶解度随温度升高而减小的特性析出碳酸锂沉淀，沉淀经去离子水淋洗并在300℃干燥后获得碳酸锂产品。ICP-AES和离子色谱测试Li2CO3纯度为99.3％，氯离子的含量为18ppm。
(5)向步骤(4)分离出碳酸锂沉淀的溶液中通入二氧化碳CO2获得NaHCO3溶液，可作为锂盐回收溶液循环使用。
实施例2
(1)称取18g橄榄石型LiFePO4、1gKS-6导电石墨和1g聚四氟乙烯PTFE粘结剂(PTFE配制成质量分数为5wt％的悬浮液)混合均匀形成浆料并涂覆到镍网集流体上，在90℃真空烘箱中干燥8h，得到LiFePO4电极，将该电极作为阳极，铂网作为阴极，浓度为0.2mol/L的KHCO3溶液作为电解质溶液构建电解池，以0.2C倍率充电至1.1V(vs.Ag/AgCl)，得到FePO4锂离子筛电极；称取18g银Ag粉、1g KS-6导电石墨和1g聚四氟乙烯PTFE粘结剂(PTFE配制成质量分数为5wt％的悬浮液)混合均匀形成浆料并涂覆到镍网集流体上，在90℃真空烘箱中干燥8h，得到银Ag氯离子捕获电极；以上述FePO4锂离子筛电极和银Ag氯离子捕获电极分别作为正负极，以渤海湾浓缩海水作为电解质溶液构建原电池，以0.1C倍率放电至0.3V(vs.Ag/AgCl)，浓缩海水中的锂离子嵌入FePO4锂离子筛中，同时海水中的氯离子被银Ag捕获电极捕获。
(2)以步骤(1)中嵌入锂离子的FePO4锂离子筛电极为阳极，以铂网为阴极，以浓度为0.2mol/L的KHCO3溶液作为电解质溶液构建电解池，以0.2C倍率充电，充电截止电压为1.1V(vs.Ag/AgCl)，锂离子脱出到KHCO3溶液中形成LiHCO3并进一步形成Li2CO3，FePO4锂离子筛电极再生，同时铂网阴极上析出氢气。
(3)以步骤(1)中捕获氯离子的银Ag电极为阴极，以铂网为阳极，以浓度为0.7mol/L的KCl溶液为电解质溶液构建电解池，0.2C倍率充电5h，氯离子从银Ag电极上脱除，银Ag氯离子捕获电极再生，同时铂网阳极上析出氯气。
(4)以步骤(2)中再生的FePO4锂离子筛电极和步骤(3)中再生的银Ag氯离子捕获电极分别作为正负极重新构成原电池，重复上述(1)～(3)步骤，步骤(2)中KHCO3锂盐回收溶液重复使用多次，其中锂离子浓度不断升高，待KHCO3溶液中锂盐浓度接近饱和时升高温度至60℃并恒温120分钟，利用碳酸锂溶解度随温度升高而减小的特性析出碳酸锂沉淀，沉淀经去离子水淋洗并在200℃干燥后获得碳酸锂产品。ICP-AES和离子色谱测试Li2CO3纯度为99.5％，氯离子的含量为12ppm。
(5)向步骤(4)分离出碳酸锂沉淀的溶液中通入二氧化碳CO2获得KHCO3溶液，可作为锂盐回收溶液循环使用。
实施例3
(1)称取17g尖晶石型锰酸锂LiMn2O4、2g乙炔黑导电剂和1g聚偏氟乙烯PVDF粘结剂(PVDF溶于N-甲基吡咯烷酮，形成质量分数为4wt％的悬浮液)混合均匀形成浆料并涂覆到钛网集流体上，在100℃真空烘箱中干燥6h，得到LiMn2O4电极，将该电极作为阳极，涂覆钛的不锈钢网作为阴极，浓度为0.4mol/L的NaHCO3溶液作为电解质溶液构建电解池，以1.0C倍率充电至1.1V(vs.Ag/AgCl)，得到λ-MnO2锂离子筛电极；称取17g聚吡咯Ppy、2g乙炔黑导电剂和1g聚偏氟乙烯PVDF粘结剂(PVDF溶于N-甲基吡咯烷酮，形成质量分数为4wt％的悬浮液)混合均匀形成浆料并涂覆到钛网集流体上，在100℃真空烘箱中干燥6h，得到聚吡咯Ppy氯离子捕获电极；以上述λ-MnO2锂离子筛电极和聚吡咯Ppy氯离子捕获电极分别作为正负极，以LiCl浓度约为0.05mol/L且含有多种碱金属和碱土金属离子的氯化物型工厂废弃盐水作为电解质溶液构建原电池，以0.3C倍率放电至0.3V(vs.Ag/AgCl)，盐水中的锂离子嵌入λ-MnO2锂离子筛中，同时盐水中的氯离子被聚吡咯Ppy捕获电极捕获。
(2)以步骤(1)中嵌入锂离子的λ-MnO2锂离子筛电极为阳极，以涂覆钛的不锈钢网为阴极，以浓度为0.4mol/L的NaHCO3溶液作为电解质溶液构建电解池，以1.0C倍率充电，充电截止电压为1.1V(vs.Ag/AgCl)，锂离子脱出到NaHCO3溶液中形成LiHCO3并进一步形成Li2CO3，λ-MnO2锂离子筛电极再生，同时涂覆钛的不锈钢网阴极上析出氢气。
(3)以步骤(1)中捕获氯离子的聚吡咯Ppy电极为阴极，以涂覆钛的不锈钢网为阳极，以浓度为0.2mol/L的NaCl溶液为电解质溶液构建电解池，1.0C倍率充电1.2h，氯离子从聚吡咯Ppy电极上脱除，聚吡咯Ppy氯离子捕获电极再生，同时涂覆钛的不锈钢网阳极上析出氯气。
(4)以步骤(2)中再生的λ-MnO2锂离子筛电极和步骤(3)中再生的聚吡咯Ppy氯离子捕获电极分别作为正负极重新构成原电池，重复上述(1)～(3)步骤，步骤(2)中NaHCO3锂盐回收溶液重复使用多次，其中锂离子浓度不断升高，待NaHCO3溶液中锂盐浓度接近饱和时升高温度至80℃并恒温60分钟，利用碳酸锂溶解度随温度升高而减小的特性析出碳酸锂沉淀，沉淀经去离子水淋洗并在250℃干燥后获得碳酸锂产品。ICP-AES和离子色谱测试Li2CO3纯度为99.7％，氯离子的含量为15ppm。
(5)向步骤(4)分离出碳酸锂沉淀的溶液中通入二氧化碳CO2获得NaHCO3溶液，可作为锂盐回收溶液循环使用。

Claims (8)

1.一种从氯化物型含锂盐水中电化学提锂直接制备碳酸锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以氯化物型含锂盐水为电解质溶液，锂离子筛电极和氯离子捕获电极分别作为正负极构成原电池，原电池以锂离子筛2～10小时嵌满锂离子的理论电流放电，将盐水中锂离子嵌入锂离子筛中，同时盐水中的氯离子被氯离子捕获电极捕获；
(2)以锂盐回收溶液为电解质溶液，步骤(1)中嵌入锂离子的锂离子筛电极和惰性电极分别作为阳极和阴极构成电解池，电解池以锂离子筛1～5小时脱出全部锂离子的理论电流充电，将锂离子脱出到锂盐回收溶液中，锂离子筛电极再生，同时惰性电极阴极上析出氢气；其中，所述锂盐回收溶液为碳酸氢钠NaHCO3或碳酸氢钾KHCO3水溶液中的一种，浓度为0.1～0.7mol/L；
(3)以金属氯化物溶液为电解质溶液，步骤(1)中捕获氯离子的捕获电极和惰性电极分别作为阴阳极构成电解池，电解池以步骤(2)中相同的电流充电，将捕获电极捕获的氯离子脱除，氯离子捕获电极再生，同时惰性电极阳极上析出氯气；
(4)以步骤(2)中再生的锂离子筛电极和步骤(3)中再生的氯离子捕获电极分别作为正负极重新构成原电池，重复上述(1)～(3)步骤，步骤(2)中锂盐回收溶液重复使用，其中锂离子浓度不断升高，待锂盐回收溶液中锂盐浓度接近饱和时升高温度至60～90℃并恒温30～120分钟，利用碳酸锂溶解度随温度升高而减小的特性析出碳酸锂沉淀，沉淀经去离子水淋洗并在200～300℃干燥后获得碳酸锂产品；
(5)向步骤(4)分离出碳酸锂沉淀的溶液中通入二氧化碳CO2获得碳酸氢盐溶液，可作为锂盐回收溶液循环使用。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氯化物型含锂盐水是指盐湖卤水或其蒸发浓缩液、海水或其蒸发浓缩液、含有LiCl的盐水中的一种。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述锂离子筛电极为尖晶石型LiMn2O4或橄榄石型LiFePO4电极活性材料组成的初始电极经电化学脱锂后得到的λ-MnO2或FePO4电极；初始电极由尖晶石型LiMn2O4或橄榄石型LiFePO4电极活性材料中的一种、乙炔黑或导电石墨导电添加剂中的一种、聚四氟乙烯PTFE或聚偏氟乙烯PVDF粘结剂中的一种按照一定比例混合并涂覆在集流体上获得；其中，集流体为钛网或镍网中的一种，除集流体外，电极活性材料、导电添加剂和粘结剂三者的质量百分数分别为80～90％、5～10％和5～10％，且三者质量百分数加和为100％。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氯离子捕获电极为银Ag电极、活性炭AC电极、聚吡咯Ppy或聚苯胺PANI电极中的一种；氯离子捕获电极由Ag粉、活性炭AC、聚吡咯Ppy或聚苯胺PANI等活性物质中的一种，乙炔黑或导电石墨导电添加剂中的一种，聚四氟乙烯PTFE或聚偏氟乙烯PVDF粘结剂中的一种按照一定比例混合并涂覆在集流体上获得；其中，集流体为钛网或镍网中的一种，除集流体外，电极活性材料、导电添加剂和粘结剂三者的质量百分数分别为80～90％、5～10％和5～10％，且三者质量百分数加和为100％。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述惰性电极为钛网、涂覆钛的金属网、碳棒、铂网或铂片中的一种。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述金属氯化物溶液为氯化钠NaCl溶液、氯化钾KCl溶液中的一种，浓度为0.5～1.0mol/L。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述惰性电极为钛网、涂覆钛的金属网、碳棒、铂网或铂片中的一种。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述碳酸氢盐为碳酸氢钠NaHCO3或碳酸氢钾KHCO3中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115418499A (zh) * 2022-09-22 2022-12-02 四川华琛新能科技有限公司 一种从含锂溶液中富集锂的方法
CN115522071B (zh) * 2022-10-13 2023-09-26 华东理工大学 用于活化电极的装置和方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102016123A (zh) * 2008-04-22 2011-04-13 凯米涛弗特公司 制备高纯度氢氧化锂和盐酸的方法
DE102012212770A1 (de) * 2012-07-20 2014-05-15 RUHR-UNIVERSITäT BOCHUM Verfahren und vorrichtung für die gewinnung von lithium aus salzlösungen
CN104577243A (zh) * 2014-11-24 2015-04-29 北京化工大学 一种利用锂离子载体从含锂离子溶液中回收锂资源的方法
CN107201452A (zh) * 2017-04-13 2017-09-26 河北工业大学 一种基于LiMn2O4电极材料从含锂溶液中提锂的方法
CN108808150A (zh) * 2018-06-13 2018-11-13 合肥工业大学 一种综合回收再利用废旧三元电极材料的方法
CN109778218A (zh) * 2019-02-01 2019-05-21 南京大学 一种电化学制氢与提锂联产的装置及方法
CN111592018A (zh) * 2020-06-11 2020-08-28 孟元 从盐湖卤水中分离并提取锂的绿色生产方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8741256B1 (en) * 2009-04-24 2014-06-03 Simbol Inc. Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines
US9034294B1 (en) * 2009-04-24 2015-05-19 Simbol, Inc. Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102016123A (zh) * 2008-04-22 2011-04-13 凯米涛弗特公司 制备高纯度氢氧化锂和盐酸的方法
DE102012212770A1 (de) * 2012-07-20 2014-05-15 RUHR-UNIVERSITäT BOCHUM Verfahren und vorrichtung für die gewinnung von lithium aus salzlösungen
CN104577243A (zh) * 2014-11-24 2015-04-29 北京化工大学 一种利用锂离子载体从含锂离子溶液中回收锂资源的方法
CN107201452A (zh) * 2017-04-13 2017-09-26 河北工业大学 一种基于LiMn2O4电极材料从含锂溶液中提锂的方法
CN108808150A (zh) * 2018-06-13 2018-11-13 合肥工业大学 一种综合回收再利用废旧三元电极材料的方法
CN109778218A (zh) * 2019-02-01 2019-05-21 南京大学 一种电化学制氢与提锂联产的装置及方法
CN111592018A (zh) * 2020-06-11 2020-08-28 孟元 从盐湖卤水中分离并提取锂的绿色生产方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Highly selective lithium recovery from brine using a γ-MnO2–Ag battery;Jaehan Lee et al.;《Phys. Chem. Chem. Phys.》;20130327;第15卷;第7690-7695页 *
电化学提锂技术中电极材料和电极体系的研究进展;郭志远等;《化工进展》;20200605(第06期);第266-275页 *

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