電池級Li2 CO3可用來合成LiCoO2、LiNiO2、Li Mn2O4、LiFePO4等鋰離子電池正極材料,是鋰離子電池不可或缺的基本原料，其純度影響電池性能和壽命。鋰離子電池電解質(zhì)添加劑也會加入電池級Li2 CO3,以便于提高電池的可靠展,對鋰產(chǎn)品的需求量不斷增加,對產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的實施過程來看,只有不斷加強對新能源汽車關(guān)鍵核心技術(shù)的研究才能夠更好地讓動力電池技術(shù)發(fā)展。

目前電池級Li2 CO3 的主要制備方法為碳化分解法、苛化法及結(jié)晶法。其中,苛化法無法準(zhǔn)確控制終點,產(chǎn)品純度、回收率均較低,成本高;重結(jié)晶法反應(yīng)的濾液可反復(fù)回收利用,回收率高,操作簡單,但能耗高、不宜工業(yè)化生產(chǎn)。而且上述方法主要以工業(yè)級Li2 CO3、鋰渣、廢舊電池、鋰電池正極廢料、油田水為原料。本文以Li2 CO3 為80%的粗制Li2 CO3 為原料,

一、步驟：采用碳化分解法制備電池級Li2 C粗制碳酸鋰碳化分解法制備電池級碳酸鋰的步驟如下：

1.配料與預(yù)處理：根據(jù)生產(chǎn)需要，將碳酸鋰粗品、純堿、碳粉按照一定比例混合，并進行充分?jǐn)嚢?，使混合物均勻?/span>

2.碳化：將混合物放入碳化塔中，在一定溫度和壓力下進行碳化反應(yīng)。碳化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，需要控制溫度，防止溫度過高導(dǎo)致混合物燒結(jié)。

3.過濾：碳化反應(yīng)結(jié)束后，將混合物進行過濾，分離出碳酸鋰溶液和碳渣。

4.除雜：將碳酸鋰溶液進行除雜處理，除去其中的雜質(zhì)離子，得到精制碳酸鋰溶液。

5.濃縮結(jié)晶：將精制碳酸鋰溶液進行濃縮結(jié)晶，得到電池級碳酸鋰。

6.干燥與包裝：將結(jié)晶后的電池級碳酸鋰進行干燥，然后用聚乙烯塑料袋密封包裝。

二、原理：粗制Li2 CO3在洗滌過程中,可洗去可溶性雜質(zhì)K+、Na+、Cl-、等,碳化過程中控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度、CO2氣體流速、反應(yīng)時間、液固比可以得到Li HCO3的水溶液,經(jīng)過濾后可除去Ca、Mg 等雜質(zhì),進一步得到澄清溶液。

在碳化過程中,Ca、Mg生成CaCO3、MgCO3等不溶性雜質(zhì)過濾后可去掉。

三、優(yōu)點： 粗制碳酸鋰碳化分解法制備電池級碳酸鋰的優(yōu)點主要包括：

工藝流程相對簡單，不需要進行復(fù)雜的提純處理，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，因此生產(chǎn)成本較低。

環(huán)保性較好，粗制過程中不會產(chǎn)生有害氣體。

使用的設(shè)備較為簡單，投資成本較低。