【嘉勤点评】天齐锂业的氢氧化锂制备专利，通过利用两段双极膜电渗析，第一双极膜电渗析段尽可能地将氯离子分离出来形成盐酸，第二双极膜电渗析段生成的则主要为硫酸，能够较大程度上对产物进行分离，以便于充分利用。
集微网消息，天齐锂业近日发布了关于同LG签署氢氧化锂长期供货合同的公告，由成都天齐向LG化学销售单水氢氧化锂。
氢氧化锂是锂电池生产中的重要初级原料，利用双极膜电渗析法可以通过锂盐制取氢氧化锂。该方法制备的锂盐可以取自于锂矿石煅烧后的浸出液、卤水等原料。其中锂矿石煅烧后的浸出液锂含量较高，成分相对简单，制取氢氧化锂较为简单，而卤水的成分复杂，制取过程中产生的液体处理较为困难。
为此，天齐锂业于2021年6月29日申请了一项名为“基于双极膜电渗析制备氢氧化锂的系统”的发明专利（申请号: 202121461169.9），申请人为天齐锂业股份有限公司。
图1 基于双极膜电渗析制备氢氧化锂系统整体结构示意图
图1为基于双极膜电渗析制备氢氧化锂系统整体结构示意图，包括去除镁、钙离子的除杂装置1、制取氢氧化锂的双极膜电渗析装置2和结晶分离氢氧化锂的结晶分离装置3。双极膜电渗析装置包括第一双极膜电渗析段21和第二双极膜电渗析段22。
其中第一双极膜电渗析段具有第一盐室211、第一酸室212和第一碱室213，第一酸室和第一碱室之间有双极膜210，第一酸室和第一盐室间有单价选择性阴离子交换膜220，第一碱室与第一盐室之间有阳离子交换膜230。第二双极膜电渗析段具有第二盐室221、第二酸室222和第二碱室223，第二酸室和第二碱室之间有双极膜210，第二酸室和第二盐室之间有阴离子交换膜240，第二碱室与第二盐室之间有阳离子交换膜230。
除杂装置的出口与第一盐室相连接，第一酸室连接有盐酸收集装置23，第一碱室与结晶分离装置相连接，第二盐室与第一盐室相连接，第二酸室连接有硫酸回收装置24，第二碱室与结晶分离装置相连接。该系统利用卤水制取氢氧化锂，卤水中主要包含镁、钙、钠、钾、锂等阳离子，氯离子、硫酸根离子等阴离子。将浓缩后卤水的通入除杂装置中，除去其中的镁、钙离子，然后将卤水通入第一双极膜电渗析段。
图2 第一双极膜电渗析段的示意图
图2为第一双极膜电渗析段的示意图，经除杂处理后的卤水首先被通入第一盐室中，在加压和电渗析作用下，第一盐室中的盐成分逐渐减少，由于第一酸室和第一盐室之间是单价选择性阴离子交换膜，可以选择性的通过氯离子，而硫酸根离子则保留于第一盐室中，第一酸室生成主要成分为盐酸的酸液，并通过盐酸收集装置进行收集，第一碱室中生成含有氢氧化锂、氢氧化钠以及氢氧化钾的碱液。
经第一双极膜电渗析段处理后，液体中绝大部分氯离子被渗析生成盐酸，剩余阴离子主要是硫酸根离子，将其通入第二双极膜电渗析段的第二盐室，经过第二双极膜电渗析段的电渗析，在第二酸室中生成硫酸，通过硫酸收集装置收集，在第二碱室中生成含有氢氧化锂、氢氧化钠以及氢氧化钾的碱液，与第一碱室生成的碱液成分相似，将两者一起通入结晶分离装置，结晶并分离出氢氧化锂，剩余溶液则为强碱液，可以进行回收利用。
简而言之，天齐锂业的氢氧化锂制备专利，通过利用两段双极膜电渗析，第一双极膜电渗析段尽可能地将氯离子分离出来形成盐酸，第二双极膜电渗析段生成的则主要为硫酸，能够较大程度上对产物进行分离，以便于充分利用。
天齐锂业是中国和全球领先、以锂为核心的新能源材料企业，助力电动汽车和储能产业实现锂离子电池技术的长期可持续发展。天齐锂业明确“共创锂想”的责任理念，志在成为以锂业为核心的新能源产业国际领导者。
