【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源领域，具体涉及到一种小粒径氟化锂及其制备方法。
技术介绍
1、氟化锂作为六氟磷酸锂的重要原料，在许多领域都有广泛的应用。随着新能源行业的快速发展，对于氟化锂的市场供应量以及产品质量都提出了更高的要求。
2、cn111606336a公开了一种氟化锂的制备方法，其粒径大于130μm；cn101723415a公开了一种生产电池级氟化锂的新工艺，平均粒径约为71.42μm。
3、现有技术中，很少有相关文献提出粒径小、粒径分布窄的氟化锂产品的制备方法。
4、所以，本案解决的技术问题是：如何制备出平均粒径小且粒径分布窄的氟化锂产品。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种小粒径氟化锂的制备方法，该方法通过控制氢氧化锂加入到氟化氢锂溶液中的时长，减小氟化锂的粒径，缩小氟化锂粒径分布范围。
2、同时，本专利技术还公开了一种氟化锂。
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
4、一种小粒径氟化锂的制备方法，包括步骤3，所述步骤3具体为：采用氢氧化锂调节氟化氢锂溶液的ph，以使氟化锂形成沉淀并析出；所述氢氧化锂在0.5～1h内持续性的加入到氟化氢锂溶液中。
5、在本专利技术的一些实施案例中，氢氧化锂加入的时间为0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1.0h。
6、本专利技术通过控制氢氧化锂的加入时间，可以控制氟化锂的粒径为平均粒径(d50)为12～26μm
7、在本专利技术中，影响氟化锂的多种因素中，氢氧化锂的加入时长是影响最大的一个因素。如果加入速度过慢，则前期形成的晶核密度小，晶核会持续增长，导致粒径偏大；如果加入速度过快，则在后期随着晶核密度的增加，晶核会聚集，导致在反应的末段晶体快速增长，导致粒径偏大，且晶核聚集更容易包夹杂质，使氟化锂产品中的杂质含量升高。
8、在上述的小粒径氟化锂的制备方法中，所述步骤3之前还包括如下步骤：
9、步骤1：采用碳酸锂制备含碳酸氢锂的碳化液；
10、步骤2：采用氢氟酸将碳化液中的碳酸氢锂转换为氟化氢锂，得到氟化氢锂溶液。
11、在上述的小粒径氟化锂的制备方法中，所述氢氧化锂按照速度递减的趋势加入到氟化氢锂溶液中。
12、其意味着，本专利技术的氢氧化锂可以以匀减速的方式加入到溶液中，也可以分多个阶段加入到溶液中，后一阶段比前一阶段的加入速度慢；比如可以分为2个阶段、3个阶段、4个阶段或5个阶段；
13、从实际研究的结果来看，2个阶段足以满足客户对于产品性能的需求，因此本专利技术后续着重以2个阶段的加入方式进行后续研究。毫无疑问的是，更多阶段或速度逐渐降低的加入方式效果是更佳的。
14、需要进一步说明的是，本专利技术的碳酸锂可以为3n级别(纯度99.9％)的碳酸锂、4n级别(纯度99.99％)的碳酸锂，也可以是工业级碳酸锂；
15、在实际的研究过程中，我们使用的工业级碳酸锂，工业碳酸锂一般是指纯度不超过99.4wt％的碳酸锂，尤其是指纯度在98.0wt％～99.4wt％的碳酸锂；
16、本案的所有实施例均以工业级碳酸锂为基础进行研发；毫无疑义的是，工业级碳酸锂能够达到本专利技术的效果，那么3n或4n级别的碳酸锂也能够达到本专利技术的效果。因为在本专利技术的实施例的步骤1、步骤2、步骤3中使用的草酸、络合剂就是为了更好地去除碳化液中的杂质，以利于氟化锂的杂质控制。
17、在上述的小粒径氟化锂的制备方法中，所述氢氧化锂在第一阶段和第二阶段加入；第一阶段在第二阶段之前；第一阶段的氢氧化锂的加入速度大于第二阶段的氢氧化锂的加入速度。
18、优选地，所述氢氧化锂在第一阶段的加入速度是第二阶段的加入速度的1.5～3倍。
19、在上述的小粒径氟化锂的制备方法中，所述步骤3中，加入氢氧化锂后，搅拌速度保持500～1000r/min，和/或，反应温度控制在常温～80℃；和/或，氢氧化锂加入结束后，继续反应0.5～1h；
20、在本专利技术的一些实施案例中，所述搅拌速度为500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min或1000r/min；
21、反应温度控制在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或80℃；
22、在本专利技术的一些实施案例中，氢氧化锂加入结束后，继续反应的时间为0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1.0h。
23、优选地，所述步骤3中，加入氢氧化锂后，搅拌速度保持500～800r/min，和/或，反应温度控制在常温～60℃。
24、温度和搅拌速度是影响氟化锂粒径大小的另外一个因素，速度越快，粒径越大，温度越高，晶核生成速度越快，在合适的晶核密度下，其粒径越小。
25、在上述的小粒径氟化锂的制备方法中，通过氢氧化锂调节氟化氢锂溶液的ph为7～10；优选地，通过氢氧化锂调节氟化氢锂溶液的ph为8～10。
26、在本专利技术的一些实施案例中，所述采用氢氧化锂调节后溶液的ph为7、7.5、8、8.5、9、9.5或10；
27、ph是影响氟化锂粒径大小的另外一个因素，ph升高，粒径越小，原因在于，ph越低，氢氧化锂的用量越小，其晶核越少，粒径增长就比较明显导致粒径较大；但是ph不能大于10，超过10之后，在有络合剂存在的情况下，会使可溶性的络合物沉淀析出或使已经络合金属离子的络合物解离析出金属离子，进而使产物杂质增多，粒径也会随之增大。
28、在上述的小粒径氟化锂的制备方法中，所述步骤1具体为：
29、步骤11：采用工业级碳酸锂制备含碳酸氢锂的碳化液，并采用草酸根去除碳化液中的部分金属离子；
30、步骤12：采用络合剂络合步骤1得到的溶液中的部分金属离子。
31、本专利技术并不排斥仅使用络合剂去除杂质，但是这样会导致络合剂用量大，也可能导致浓度过高的络合物在氢氧化锂调节溶液ph过程中使可溶性的络合物沉淀析出或使已经络合金属离子的络合物解离析出金属离子，进而使产物杂质增多。
32、本专利技术并不排斥仅使用草酸根去除杂质，这带来的问题在于，杂质无法除尽，导致产物中的杂质含量较高。
33、所以本专利技术优选先通过草酸根除去大部分的金属离子，再通过络合剂络合剩余少量的金属离子，以使产物纯度较高。
34、在本专利技术的一些案例中发现，杂质的存在对粒径和粒径分布存在轻度负面影响，因此本专利技术优选要对碳化液除杂。
35、在上述小粒径氟化锂的制备方法中，所述步骤11具体为：
36、将工业级碳酸锂加入到水中，制备成浆料，通入二氧化碳，直至碳酸锂转变为碳酸氢锂；
37、所述草酸根在碳酸锂转换成碳酸氢锂之前、之间或之后加入到浆料中。
38、在上述小粒径氟化锂的制备方法中，所述草酸根在通入二氧化碳之前加入到浆料中，所述浆料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，包括步骤3，所述步骤3具体为：采用氢氧化锂调节氟化氢锂溶液的pH，以使氟化锂形成沉淀并析出；所述氢氧化锂在0.5～1h内持续性的加入到氟化氢锂溶液中。
2.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述步骤3之前还包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锂按照速度递减的趋势加入到氟化氢锂溶液中。
4.根据权利要求3所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锂分为第一阶段和第二阶段加入；第一阶段在第二阶段之前；第一阶段氢氧化锂的加入速度大于第二阶段的氢氧化锂的加入速度；所述氢氧化锂在第一阶段的加入速度是第二阶段加入速度的1.5～3倍。
5.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，加入氢氧化锂后，搅拌速度保持500～1000r/min，和/或，反应温度控制在常温～80℃；和/或，氢氧化锂加入结束后，继续反应0.5～1h；
6.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，通过氢氧化锂调节
7.根据权利要求2所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
8.根据权利要求7所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述步骤11具体为：
9.根据权利要求8所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述草酸根在通入二氧化碳之前加入到浆料中，所述浆料中固水重量比为1：20～30。
10.根据权利要求7所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述草酸根以草酸和/或草酸盐的形式存在，和/或，所述草酸盐为草酸钠和/或草酸钾；
11.根据权利要求2所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸以氢氟酸溶液的形式加入到步骤2中，所述氢氟酸溶液的浓度为40wt％～99wt％；所述氢氧化锂以氢氧化锂溶液的形式加入到步骤3中，所述氢氧化锂溶液的浓度为5wt％～20wt％；
12.一种氟化锂，其特征在于，采用如权利要求1～11任一所述方法制备得到，其纯度达到了99.9wt％以上；平均粒径为12～26μm。
...【技术特征摘要】
1.一种小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，包括步骤3，所述步骤3具体为：采用氢氧化锂调节氟化氢锂溶液的ph，以使氟化锂形成沉淀并析出；所述氢氧化锂在0.5～1h内持续性的加入到氟化氢锂溶液中。
2.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述步骤3之前还包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锂按照速度递减的趋势加入到氟化氢锂溶液中。
4.根据权利要求3所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锂分为第一阶段和第二阶段加入；第一阶段在第二阶段之前；第一阶段氢氧化锂的加入速度大于第二阶段的氢氧化锂的加入速度；所述氢氧化锂在第一阶段的加入速度是第二阶段加入速度的1.5～3倍。
5.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，加入氢氧化锂后，搅拌速度保持500～1000r/min，和/或，反应温度控制在常温～80℃；和/或，氢氧化锂加入结束后，继续反应0.5～1h；
6.根据权利要求1所述的小粒径氟化锂的制备方法，其特征在于，通过氢氧化锂...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志文，吴宇鹏，刘雅婷，陈传林，韩恒，陈俊，
申请(专利权)人：九江天赐资源循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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