一种无水碘化锂的制备方法

一种无水碘化锂的制备方法
【专利摘要】本发明属于用于锂电池电解液的电解质制备【技术领域】，具体公开了一种无水碘化锂的制备方法。一种无水碘化锂的制备方法：采用水溶液方法将碘、水合肼以及氢氧化锂反应，经过蒸发浓缩、过滤、加热浓缩、通惰性气体脱水、在惰性气体保护下包装的过程，整个过程无有机溶剂添加，且工艺过程简单，耗时短，解决了传统生产方法耗时长和碘化锂包装潮解等问题。
【专利说明】-种无水视化结的制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于裡电池电解液的电解质制备【技术领域】，具体涉及一种无水楓化裡 的制备方法。

【背景技术】
[0002] 楓化裡常用于照相工业和制药工业中及合成相关人工晶体，W及姪类的催化脱氨 反应，也用作耐高温长寿命电池的电解质。在制备无水楓化裡过程中，由于无水楓化裡容易 潮解，且见光或露置在空气中容易析出楓单质而变黄，同时在空气中受热易被氧化，所W制 备无水楓化裡原料较为困难，同时针对无水楓化裡的包装也是个难题。
[0003] 目前，制备无水楓化裡的方法主要有W下几种：一是采用H水楓化裡真空干燥的 方法制备，该工艺耗时长，就烘干过程而言，至少需要20个小时W上，且水分含量达不到要 求，不能进行工业化生产。二是采用有机溶剂中的除水剂制备无水楓化裡，该工艺中存在有 机溶剂，对环境有一定的污染，成本较高，且耗时长。
[0004] 本发明拟采用溶液法制备无水楓化裡，首先制成楓化裡溶液，然后加热蒸发脱去 一部分水至溶液变黄，通入保护气体加热脱水至粉体，保温烘干楓化裡固体，气体保护包装 得到无水楓化裡产品，所得产品纯度高，水分低，收率高，工艺流程简单，耗时短，成本低，适 合工业化大生产。


【发明内容】

[0005] 针对现有技术中存在的不足，本发明需要解决的技术问题在于克服现有无水楓化 裡制备方法耗时长，成本高，难W大生产W及包装困难等技术缺陷，本发明方法在原有工艺 的基础上简化了工艺流程，大大缩短了反应时间，解决了楓化裡在空气中易潮解的难题，提 供一种电池级无水楓化裡的制备方法。本方法操作简单，采用气体保护下包装，得到的无水 楓化裡水分含量为15化pm W下，纯度为99. 95% W上，无母液循环，收率高，易于大生产，且 无环境污染。
[0006] 在本发明研发过程中，发明人曾通过大量的试验探索试图找到适用于制备无水楓 化裡的制备方法，曾尝试将楓化裡溶液在容器中通氮气脱水至0. 5-1个结晶水，然后放入 真空干燥箱中烘干，得到的无水楓化裡产品检测水分都在5(K)ppm W上，而且真空包装后放 置几天物料就会变黄，该是由于包装过程中接触空气中的水分所导致，同时在真空干燥条 件下耗时很长。因此考虑在整个脱水、烘干、包装过程中都在惰性气体保护下进行，且缩短 了反应时间，获得了制备性质稳定的无水楓化裡的方法。
[0007] 因此，本发明采取W下技术方案解决W上的技术难题。
[0008] -种无水楓化裡的制备方法；采用水溶液方法将楓、水合脱W及氨氧化裡反应，经 过蒸发浓缩、过滤、加热浓缩、通氮气脱水、氮气保护下包装的过程，整个过程无有机溶剂添 力口，且工艺过程简单，耗时短，解决了传统生产方法耗时长和楓化裡包装潮解等问题。其主 要反应原理为：
[0009] 4LiOH ? H2O+2I2+N2H4 ? &0+3&0 =化il ? 3&0+馬个
[0010] 具体步骤为：
[0011] (1)于反应蓋中加入纯水，然后将楓单质加入纯水中，液固质量比；1. 0?1. 5:1， 揽拌10?20分钟溶解完全，再加入重结晶氨氧化裡，重结晶氨氧化裡与楓单质加入量的摩 尔比为2:1，揽拌5?10分钟，然后缓慢向反应蓋内加入80wt%水合脱，至溶液刚好变为白 色，稳定10?20分钟，加入少量的楓单质，至溶液刚好全部变红，再加少量5wt %?15wt % 水合脱，将溶液颜色刚好调回白色，再使用重结晶氨氧化裡固体调抑值稳定至7. 5?8. 0， 加热蒸发浓缩至120?13CTC，且体积浓缩至原体积的1/2?3/5,然后通冷水冷却至常温， 过滤楓化裡溶液得到滤净液。
[0012] (2)将得到的滤净液放入反应蓋中，揽拌状态下，蒸发浓缩，得到黄色楓化裡溶液， 蒸发温度控制为110?15(TC，蒸发时间为1?1.化。
[001引 做在惰性气体保护下，将步骤似得到的黄色楓化裡溶液继续揽拌加热脱水，至 出现白色固体粉末，气体流速控制20?25L/min，温度控制为200?30(TC，脱水时间为1? 2h0
[0014] (4)继续通惰性气体再烘干，气体流速为5?lOL/min，温度控制为250?35(TC， 烘干时间1. 5?化，然后停止加热，在惰性气体保护下冷却，得到的固体粉末在惰性气体保 护下包装，得到无水楓化裡产品。
[0015] 所述惰性气体可为氮气或氮气。
[0016] 所述的将楓化裡滤净液浓缩、脱水至包装的步骤中（具体指步骤（2)、（3)中），采 用销式双螺旋带式揽拌器进行揽拌；
[0017] 所述的反应蓋为内衬铁合金的反应蓋，采用在通惰性气体的条件下脱水W及包 装，脱水、烘干及包装的整个过程耗时为3?化。
[001引与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
[0019] 1、生产的产品纯度高，工艺流程简单，适合于工业化生产。
[0020] 2、所得无水楓化裡产品纯度在99. 95% W上，水分含量在15化pm W下，与目前市 场所售无水楓化裡产品水分含量在50化pm W上相比有突破性的进展。
[0021] 3、在制取无水楓化裡产品过程中不存在母液，收率达到95% W上，制备工艺简单， 耗时短，包装精密，解决了传统烘干工艺耗时长W及无水楓化裡分解和潮解问题。
[0022] 包装后的六个月内本发明所制备的样品都不会发黄，而且水分含量很稳定，检测 结果见表2。

【具体实施方式】
[0023] 下面 申请人:通过具体实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制 在所述的实施例范围之中。
[0024] W下实施例中所用的重结晶氨氧化裡为 申请人:生产的重结晶氨氧化裡产品 (LiOH ?馬0)，指标为（化<0. OOl %，K<0. OOl %，Ca<0. OOl %，Cr<0. OOl %，SOa'XO. OOl % ); 水合脱为市售80wt%的分析纯水合脱，其他低浓度的水合脱在使用时加纯水稀释至所需 浓度；楓单质为日本进口楓，医药级，含量> 99.8% ;氮气；纯度> 99. 999%，氮气；纯度 > 99. 999%。
[00巧]W下实施例中所用的反应蓋均为15L的内衬铁合金反应蓋，W下各实施例的步骤 (2)、（3)中，均采用销式双螺旋带式揽拌器进行所述揽拌。
[0026] 实施例1
[0027] -种无水楓化裡的制备方法，步骤如下：
[0028] (1)、将纯水化加入反应蓋内，再加入7. OKg楓单质，揽拌15分钟溶解完全，然后 加入重结晶氨氧化裡2. 25Kg，揽拌5分钟，缓慢向反应蓋内加入SOwt %水合脱，至溶液刚好 变为白色巧Owt %水合脱用量约为0. 8Kg)，稳定10分钟，然后加入少量的楓，至溶液刚好 全部变红，再加少量8wt%水合脱将溶液颜色刚好调回白色，再使用重结晶氨氧化裡固体调 pH值稳定至7. 5,加热蒸发浓缩至124C、且体积浓缩至原体积的1/2,然后通冷水冷却至常 温，过滤，得到滤净液。
[0029] (2)、将得到的滤净液放入反应蓋中，揽拌状态下，蒸发浓缩，得到黄色楓化裡溶 液，蒸发温度控制为11(TC，蒸发时间为1.化。
[0030] (3)、在氮气保护下，将步骤（2)得到的黄色楓化裡溶液继续揽拌加热脱水，至出 现白色固体粉末，气体流速控制在20L/min，温度控制为20(TC，脱水时间为化。
[0031] (4)将步骤（3)得到的白色固体，继续通氮气再烘干，气体流速为化/min,温度控 制为25(TC，烘干时间化；停止加热，在氮气保护下冷却，得到的固体粉末在氮气保护下包 装，得到7. 02Kg无水楓化裡产品，收率为98. 5%。产品检测结果见表1，产品外观为白色粉 O
[00础 实施例2
[0033] -种无水楓化裡的制备方法，步骤如下：
[0034] (1)、将纯水化加入反应蓋内，再加入7. SKg楓单质，揽拌10分钟溶解完全，然后 加入重结晶氨氧化裡2. 5Kg，揽拌5分钟，缓慢向反应蓋内加入SOwt %水合脱至溶液刚好 变为白色巧Owt%水合脱用量约为0. 89Kg)，稳定10分钟，然后加入少量的楓，至溶液刚好 全部变红，再加少量5wt%水合脱将溶液颜色刚好调回白色，再使用重结晶氨氧化裡固体调 pH值稳定至8. 0,加热蒸发浓缩至125C、且体积浓缩至原体积的1/2,然后通冷水冷却至常 温，过滤，得到滤净液。
[00巧](2)、将得到的滤净液放入反应蓋中，揽拌状态下，蒸发浓缩，得到黄色楓化裡溶 液，蒸发温度控制为13(TC，蒸发时间为1.化。
[0036] (3)、在氮气保护下，将步骤（2)得到的黄色楓化裡溶液继续揽拌加热脱水，至出 现白色固体粉末，气体流速控制在22L/min，温度控制为23(TC，脱水时间为1.化。
[0037] (4)将步骤（3)得到的白色固体，继续通氮气再烘干，气体流速为化/min,温度控 制为28(TC，烘干时间2. 5h ;停止加热，在氮气保护下冷却，得到的固体粉末在氮气保护下 包装，得到7. 85Kg无水楓化裡产品，收率为98. 4%。产品检测结果见表1，产品外观为白色 粉末。
[00測 实施例3
[0039] -种无水楓化裡的制备方法，步骤如下：
[0040] (1)、将纯水1化加入反应蓋内，再加入8. 75Kg楓单质，揽拌15分钟溶解完全，然 后加入重结晶氨氧化裡2. 8Kg，揽拌5分钟，缓慢向反应蓋内加入SOwt %水合脱至溶液刚好 变为白色巧Owt %水合脱用量约为0. IOKg)，稳定10分钟，然后加入少量的楓，至溶液刚好 全部变红，再加少量lOwt%水合脱将溶液颜色刚好调回白色，再使用重结晶氨氧化裡固体 调抑值稳定至8. 0,加热蒸发浓缩至127C、且体积浓缩至原体积的3/5,然后通冷水冷却至 常温，过滤，得到滤净液。
[0041] (2)、将得到的滤净液放入反应蓋中，揽拌状态下，蒸发浓缩，得到黄色楓化裡溶 液，蒸发温度控制为15(TC，蒸发时间为比。
[0042] (3)、在氮气保护下，将步骤（2)得到的黄色楓化裡溶液继续揽拌加热脱水，至出 现白色固体粉末，气体流速控制在20L/min，温度控制为30(TC，脱水时间为比。
[004引 （4)将步骤做得到的白色固体，继续通氮气再烘干，气体流速为1化/min,温度控 制为30(TC，烘干时间1.化；停止加热，在氮气保护下冷却，得到的固体粉末在氮气保护下 包装，得到8. 5Kg无水楓化裡产品，收率为95. 2%。产品检测结果见表1，产品外观为白色 粉末。
[0044] 实施例4
[0045] 一种无水楓化裡的制备方法，步骤如下：
[0046] (1)、将纯水1化加入反应蓋内，再加入8. IKg楓单质，揽拌20分钟溶解完全，然后 加入重结晶氨氧化裡2. 65Kg，揽拌10分钟，缓慢向反应蓋内加入SOwt %水合脱至溶液刚好 变为白色巧Owt %水合脱用量约为0. 94Kg)，稳定10分钟，然后加入少量的楓，至溶液刚好 全部变红，再加少量15wt %水合脱将溶液颜色刚好调回白色，再使用重结晶氨氧化裡固体 调抑值稳定至7. 5,加热蒸发浓缩至128C、且体积浓缩至原体积的3/5,然后通冷水冷却至 常温，过滤，得到滤净液。
[0047] (2)、将得到的滤净液放入反应蓋中，揽拌状态下，蒸发浓缩，得到黄色楓化裡溶 液，蒸发温度控制为15(TC，蒸发时间为比。
[0048] (3)、在氮气保护下，将步骤（2)得到的黄色楓化裡溶液继续揽拌加热脱水，至出 现白色固体粉末，气体流速控制在25L/min，温度控制为25(TC，脱水时间为1.化。
[004引 （4)将步骤做得到的白色固体，继续通氮气再烘干，气体流速为化/min,温度控 制为35(TC，烘干时间1. 5h ;停止加热，在氮气保护下冷却，得到的固体粉末在氮气保护下 包装，得到8. OSKg无水楓化裡产品，收率为95. 6%。产品检测结果见表1，产品外观为白色 粉末。
[0050] 表1实施例1-4所得无水楓化裡产品的检测结果
[0051]

【权利要求】
1. 一种无水碘化锂的制备方法，步骤如下： (1) 于反应釜中加入纯水，然后将碘单质加入纯水中，液固质量比：1. 0?1. 5:1，搅拌 10?20分钟溶解完全，再加入重结晶氢氧化锂，重结晶氢氧化锂与碘单质加入量的摩尔比 为2: 1，搅拌5?10分钟，然后缓慢向反应釜内加入80wt%水合肼，至溶液刚好变为白色，稳 定10?20分钟，加入少量的碘单质，至溶液刚好全部变红，再加少量5wt%?15wt%水合肼， 将溶液颜色刚好调回白色，再使用重结晶氢氧化锂固体调pH值稳定至7. 5?8. 0,加热蒸发 浓缩至120?130°C，且体积浓缩至原体积的1/2?3/5,然后通冷水冷却至常温，过滤，得 到滤净液； (2) 将得到的滤净液放入反应釜中，搅拌状态下，蒸发浓缩，得到黄色碘化锂溶液，蒸发 温度控制为110?150°C，蒸发时间为1?1. 5h ; (3) 在惰性气体保护下，将步骤（2)得到的黄色碘化锂溶液继续搅拌加热脱水，至出现 白色固体粉末，气体流速控制20?25L/min，温度控制为200?300°C，脱水时间为1?2h ; (4) 继续通惰性气体再烘干，气体流速为5?10L/min，温度控制为250?350°C，烘干 时间1. 5?3h，然后停止加热，在惰性气体保护下冷却，得到的固体粉末在惰性气体保护下 包装，得到无水碘化锂； 所述惰性气体为氮气或氩气； 所述步骤（2)、（3)中，采用锚式双螺旋带式搅拌器进行搅拌。
【文档编号】C01D15/04GK104261441SQ201410520831
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】吴满梅, 徐涛, 纪东海 申请人:湖北佳德新材料有限公司