专利名称：从碳酸锂制备氢氧化锂的电解方法
技术领域：
本发明涉及一种从碳酸锂制备氢氧化锂的电解法背景技术近几十年来，各种膜分离技术发展很快，膜分离技术是一项简单、快速、高效、选择性好、经济节能的新技术，目前已广泛地用于水处理、湿法冶金、生物化工、医药工业、食品工业以及环境保护等许多方面。膜分离技术作为一门新兴的化工分离单元操作发展迅速。
氢氧化锂可用于制锂盐，碱性蓄电池和滴定有机酸等，是国防工业、原子能工业的重要原料。同时也是航天工业不可缺少的结构材料。还可以用于冶金、石油、玻璃、陶瓷等工业中。现在氢氧化锂生产工艺之一是用碳酸锂为原料，加入碱性物质后，将碳酸锂转化成氢氧化锂水溶液。由于氢氧化锂水溶液溶液很低，必须增加蒸发工序，才能得到氢氧化锂固体产品。本发明根据氯碱工业的隔膜法的原理，提出一个新的氢氧化稀土的制备方法——隔膜法。并且探讨了电极材料、电解质强度等影响因素。实验结果表明，采用本发明可以直接得到氢氢化锂一水合物产品，产品质量达到国标，而且，此法电流效率接近70％，从而省去了蒸发、浓缩工序，降低了产品的成本。
发明内容
本发明目的在于，从碳酸锂制备氢氧化锂的电解法，该方法首先在电解槽中的阴极室和阳极室中间加入隔膜，并在阴极室和阳极室中都加入硝酸锂溶液，再将碳酸锂放入电解槽中的阳极室中电解通电，当阴极室有氢氧化锂结晶后，进行结晶过滤分离，即可得到氢氧化锂产品，滤液继续电解循环使用。采用该方法可以直接得到氢氢化锂一水合物产品，产品质量达到国标，而且，此法电流效率接近70％，该方法操作简单，安全可靠，从而省去了蒸发、浓缩工序，降低了产品成本。
本发明所述的从碳酸锂制备氢氧化锂的电解法，该方法按下列步骤进行；a、首先在电解槽中的阴极室(2)和阳极室(1)中间加入隔膜(3)，并在阴极室(2)和阳极室(1)中都加入6-10摩尔的硝酸锂溶液；b、再将碳酸锂250-500克放入电解槽中的阳极室(1)中电解通电，由于膜的存在，使阳极室(1)和阴极室(2)的主要反应为阳极反应
阴极反应
离子通过膜后的副反应；c、当阴极室(2)有氢氧化锂结晶后，开始记时，在电极反应2-8小时后，将阴极室(2)生成的氢氧化锂结晶过滤分离，即可得到氢氧化锂产品，滤液继续电解循环使用。
电解槽中所使用的隔膜(3)为工业滤布；所用电极材料均为钌钛电极材料。
本发明所述的从碳酸锂制备氢氧化锂的电解法，当以钌钛电极为阳极和阴极时，在室温，电流强度为1.0A，阴极室有饱和硝酸锂存在条件下，电解平衡后(即有LiOH·H2O晶体出现时)，再经过一天的电解时，所产生LiOH·H2O晶体时的电流效率，实验结果见表1。
表1电解24小时后LiOH·H2O的量和电流效率
由表1二组平行实验可见，当电解平衡后，隔膜法电解制备LiOH·H2O法的电解效率接近70％。
利用隔膜电解法，不经蒸发、浓缩就可直接得到LiOH·H2O的晶体。LiOH·H2O晶体主要质量指标如下表2 LiOH·H2O产品质量主要数据
由表2可知，由此法生产的LiOH·H2O产品质量等于或优于国家标准GB8766-88[2]所规定质量标准。
参见附1为本发明电解装置示意图具体实施方式
实施例1a、首先在电解槽中的阴极室(2)和阳极室(1)中间加入隔膜(3)，并在阴极室(2)和阳极室(1)中都加入6摩尔的硝酸锂溶液；b、再将碳酸锂250克放入电解槽中的阳极室(1)中电解通电；c、当阴极室(2)有氢氧化锂结晶后，开始记时，在电极反应2小时后，将阴极室生成的氢氧化锂结晶过滤分离，即可得到氢氧化锂产品，滤液继续电解循环使用。
实施例2a、首先在电解槽中的阴极室(2)和阳极室(1)中间加入隔膜(3)，并在阴极室(2)和阳极室(1)中都加入7摩尔的硝酸锂溶液；
b、再将碳酸锂350克放入电解槽中的阳极室(1)中电解通电；c、当阴极室(2)有氢氧化锂结晶后，开始记时，在电极反应6小时后，将阴极室生成的氢氧化锂结晶过滤分离，即可得到氢氧化锂产品，滤液继续电解循环使用。
实施例3a、首先在电解槽中的阴极室(2)和阳极室(1)中间加入隔膜(3)，并在阴极室(2)和阳极室(1)中都加入8摩尔的硝酸锂溶液；b、再将碳酸锂500克放入电解槽中的阳极室(1)中电解通电；c、当阴极室(2)有氢氧化锂结晶后，开始记时，在电极反应8小时后，将阴极室生成的氢氧化锂结晶过滤分离，即可得到氢氧化锂产品，滤液继续电解循环使用。
权利要求
1.一种从碳酸锂制备氢氧化锂的电解法，其特征在于该方法按下列步骤进行；a、首先在电解槽中的阴极室(2)和阳极室(1)中间加入隔膜(3)，并在阴极室(2)和阳极室(1)中都加入6-10摩尔的硝酸锂溶液；b、再将碳酸锂250-500克放入电解槽中的阳极室(1)中电解通电，由于膜的存在，使阳极室(1)和阴极室(2)的主要反应为阳极反应阴极反应离子通过膜后的副反应；c、当阴极室(2)有氢氧化锂结晶后，开始记时，在电极反应2-8小时后，将阴极室(2)生成的氢氧化锂结晶过滤分离，即可得到氢氧化锂产品，滤液继续电解循环使用。
2.根据权利要求1所述的从碳酸锂制备氢氧化锂的电解法，其特征在于电解槽中所使用的隔膜(3)为工业滤布；所用电极材料均为钌钛电极材料。
全文摘要
本发明涉及一种从碳酸锂制备氢氧化锂的电解法，该方法首先在电解槽中的阴极室和阳极室中间加入隔膜，并在阴极室和阳极室中都加入硝酸锂溶液，再将碳酸锂放入电解槽中的阳极室中电解通电，当阴极室有氢氧化锂结晶后，进行结晶过滤分离，即可得到氢氧化锂产品，滤液继续电解循环使用。采用该方法可以直接得到氢氢化锂一水合物产品，产品质量达到国标，而且，此法电流效率接近70％，该方法操作简单，安全可靠，从而省去了蒸发、浓缩工序，降低了产品成本。
文档编号C25B1/14GK1487120SQ03149468
公开日2004年4月7日 申请日期2003年6月28日 优先权日2003年6月28日
发明者孙都成, 刘瑞泉, 焦奚敏 申请人:新疆大学