主要技术内容
5 控制体系
原料杂质控制
5.1.1 原料选型标准
原料选型标准应符合下列规定:
a)氢氧化锂原料:LiOH?H?O纯度不低于99.5%,其中Na、K含量均不大于0.0005%,Fe含量不大于0.0003%,Cl?含量不大于0.0010%;?
b)碳酸锂原料:Li2CO3纯度不低于99.5%,其中Na、K含量均不大于0.0005%,Fe、Ni、Cu含量均不大于0.0003%,Cl?含量不大于0.0010%,SO42?含量不大于0.0010%,确保原料中关键杂质含量符合后续生产工艺控制要求;
c)氟化氢原料:HF纯度不低于99.9%,其中SO?2?含量不大于0.0005%,重金属总量不大于0.0001%;
d)工艺用水:应采用GB/T 6682规定的一级水,电导率不大于0.01 mS/m,Si含量不大于0.0001%。
5.1.2 原料验收与储存
原料验收与储存应符合下列规定:?
a)原料到货后应按批检验,检验项目包括纯度及关键杂质含量,不合格原料不得入库;?
b)氢氧化锂应储存于干燥、密封的塑料容器中,防潮期限不超过3个月;氟化氢应储存于专用耐腐蚀钢瓶,避免阳光直射,储存温度不超过30 ℃。
生产过程杂质控制
5.2.1 合成反应控制
合成反应控制应符合下列规定:
a)原料配比:氢氧化锂与氟化氢按1:1.02~1:1.05摩尔比投料,避免过量HF引入杂质;?
b)反应条件:控制反应温度为40 ℃~50 ℃,搅拌速率为200 r/min~300 r/min,反应时间2 h~3 h,防止局部过反应产生副产物;?
c)设备要求:反应釜采用聚四氟乙烯内衬或哈氏合金材质;
d) 复检要求:合成反应结束后,需取样检测反应液中Na、K、Fe等Ⅰ类杂质及Ca、Mg等Ⅱ类杂质含量,检测结果符合本文件4.2.1规定后方可进入下一工序,若检测不合格,需重新调整反应条件并进行二次反应后再次复检。
5.2.2 分离与洗涤控制
分离与洗涤控制应符合下列规定:
a)过滤工艺:采用0.22 μm聚四氟乙烯滤膜进行压滤,过滤压力控制在0.3 MPa~0.5 MPa,滤饼厚度不超过5 cm;?
b)洗涤工艺:使用一级水进行逆流洗涤,洗涤次数不少于4次,每次液固比为5:1,洗涤终点为滤液电导率不大于0.05 mS/m;
c)复检要求:洗涤完成后,取样检测滤饼中Cl?、SO42?及微量金属杂质含量,确保符合本文件4.2.1限值要求,复检合格后方可进入纯化工序。
5.2.3 纯化工艺控制
纯化工艺控制应符合下列规定:
a)重结晶纯化:采用无水乙醇为溶剂,固液比1:8~1:10,溶解温度60~70℃,降温速率控制在2 ℃/h~3 ℃/h,结晶后离心分离转速为3000 r/min~4000 r/min;?
b)干燥工艺:采用真空干燥,干燥温度60~70℃,真空度不低于-0.095 MPa,干燥时间8~10 h;
c)复检要求:纯化干燥完成后,对产品进行抽样检测,重点检测各类关键杂质含量及水分,检测结果符合标准要求后方可进入包装工序。
5.2.4 过程环境控制
过程环境控制应符合下列规定:
a)生产车间应保持洁净,空气洁净度不低于10万级,地面、墙面采用耐腐蚀、易清洁材质;?
b)操作人员应穿戴无粉尘、耐腐蚀的洁净工作服,设备检修后需彻底清洗方可重新启用。
包装与储运杂质控制
包装与储运杂质控制应符合下列规定:
a)包装材料:采用双层包装,内袋为食品级聚乙烯薄膜袋,外袋为塑料编织袋,内袋热合密封,密封强度不低于0.5 MPa;?
b)复检要求:包装前需对产品进行最终复检,每批产品随机抽取3~5个样品,检测关键杂质含量、水分及外观,确保符合本文件4.2要求,复检合格后方可进行包装、贴标;
c)运输要求:运输车辆应清洁、干燥,避免与酸碱、氧化剂混运,雨天运输需采取防雨措施;
d)贮存要求:存放于干燥、无酸碱性气氛的库房,离地高度不低于15 cm,保质期自生产之日起1年。
适用范围
本文件规定了电池级氟化锂的关键杂质的分类与限制、控制体系、纯度保障、试验方法。
本文件适用于以碳酸锂、氢氧化锂等为原料,经化学反应、提纯等工艺制得的,用于锂离子电池正极材料生产的电池级氟化锂产品。
是否包含专利
否