一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法技術

本發明專利技術公開了一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，包括以下步驟：(1)脫酸：將二氟磷酸鋰制備過程中析出產品后剩余的含有水和酸的有機溶劑，用干燥高純惰性氣體以5～30L/h的流速壓入含有脫酸劑的脫酸塔中脫酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脫水：酸含量指標合格后，再用干燥高純惰性氣體以5～30L/h流速將有機溶劑壓入含有脫水劑的脫水塔中脫水，得到含水量低于15ppm的非水溶劑；(3)循環利用：將非水溶劑計量后重新加入反應釜中，再加入LiPF6和Li3PO4進行反應，析晶、干燥后制得產品，達到循環利用。本發明專利技術實現了非水溶劑的循環利用，不僅不會降低原料的利用率及二氟磷酸鋰的收率，而且降低了成本，提高了效益，并且減少了有機廢液的排放，保護了環境。

A Method of Recycling Non-aqueous Solvents in the Preparation of Lithium Difluorophosphate

The invention discloses a method for recycling non-aqueous solvent in the preparation process of lithium difluorophosphate, which includes the following steps: (1) deacidification: the residual organic solvent containing water and acid after product precipitation in the preparation process of lithium difluorophosphate is pressed into the deacidification tower containing deacidifier at a flow rate of 5-30 L/h by dry high purity inert gas until the acid content is less than 15 ppm; (2) dehydration: After the acid content index is qualified, the organic solvent is pressed into the dehydration tower containing dehydrating agent at the flow rate of 5-30L/h by drying high purity inert gas to dehydrate, and the non-aqueous solvent with water content less than 15ppm is obtained; (3) Recycling utilization: the non-aqueous solvent is metered and re-added to the reactor, then LiPF6 and Li3PO4 are added to react, and the product is crystallized and dried to achieve recycling utilization. The invention realizes the recycling of non-aqueous solvent, not only does not reduce the utilization rate of raw materials and the yield of lithium difluorophosphate, but also reduces the cost, improves the benefit, reduces the discharge of organic waste liquid and protects the environment.

【技術實現步驟摘要】
一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法
本專利技術涉及鋰電池制備
，更具體的說是涉及一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法。
技術介紹
新能源汽車被國家列為七大新興產業之一，其中電動汽車作為主要發展方向。動力電池是電動汽車的核心部件，伴隨著電動汽車的發展，動力電池的需求將急劇增加。鋰離子電池作為動力電池的首選，擁有廣闊的市場前景，在鋰離子電池當中，由于正負極容量的差異，正極材料是影響電池能量密度的瓶頸所在，采用不同正極材料的鋰離子電池，其特性也存在著或多或少的區別，鎳鈷錳酸鋰材料(三元材料)具有較高的鋰離子擴散能力，容量大，安全性和穩定性高，是其他材料無法比擬的，將會成為鋰離子電池正極材料的主流。為了滿足和適應新型動力電池的要求，尤其是隨著正極材料成分的不斷完善和進步，非常有必要開發相適應的電解液，以改進鋰離子電池的安全性能，循環壽命。二氟磷酸鋰作為電解液添加劑，可明顯提高三元動力鋰離子電池的循環穩定性。因此伴隨著新能源汽車的大力推廣，二氟磷酸鋰必將在國內實現量產。但二氟磷酸鋰制備過程中，將會產生大量的有機廢液，若將廢液直接重復利用，由于廢液中水、酸含量過高，不但影響鋰離子電池的性能，還容易造成安全事故，若直接排放，不僅增加了成本，而且破壞了環境。因此，如何提供一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法成為了本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現思路
根據上述技術背景，本專利技術提供了一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，實現了非水溶劑的循環利用，不僅不會降低原料的利用率及二氟磷酸鋰的收率，而且降低了生產成本，提高了效益，并且減少了有機廢液的排放，保護了環境。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，包括以下步驟：(1)脫酸：將二氟磷酸鋰制備過程中析出產品后剩余的含有水和酸的有機溶劑，用干燥高純惰性氣體以5～30L/h的流速壓入含有脫酸劑的脫酸塔中脫酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脫水：酸含量指標合格后，再用干燥高純惰性氣體以5～30L/h流速將有機溶劑壓入含有脫水劑的脫水塔中脫水，得到含水量低于15ppm的非水溶劑；根據有機溶劑的量，在5～30L/h之間選擇合適的流速，確保脫酸、脫水能夠徹底、完全，而又能實現生產效率的最大化。(3)循環利用：將非水溶劑計量后重新加入反應釜中，再加入LiPF6和Li3PO4進行反應，析晶、干燥后制得產品，達到循環利用。進一步地，所述有機溶劑包括四氫呋喃、四氫吡喃、2-甲基四氫呋喃，乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、縮二乙二醇二甲醚、三縮乙二醇二甲醚、四縮乙二醇二甲醚等醚類溶劑，丙酮等烷基酮，乙腈中的任意一種。進一步地，加入LiPF6的量為與有機溶劑形成質量分數為15～25％的溶液；加入Li3PO4的量為Li3PO4與LiPF6摩爾比為1:1.1-1.2。適當的選擇LiPF6的量，有利于反應的發生，提高反應的效率，LiPF6適當過量，以保證Li3PO4反應完全。進一步地，六氟磷酸鋰與磷酸鋰的反應方程式為：LiPF6+Li3PO4＝2LiPO2F2+2LiF進一步地，惰性氣體包括氮氣或氬氣，露點要求為-70～-30℃，純度大于等于99.95％。進一步地，步驟(3)析晶的方法包括加入不良溶劑析晶、低溫析晶或自然降溫析晶。進一步地，步驟(3)干燥的方法包括真空干燥、梯度降溫干燥或沸騰干燥。進一步地，脫酸劑包括：氧化鈣、氫氧化鈣或活性碳。進一步地，脫酸劑為氧化鈣。氧化鈣顯堿性，易與酸發生中和反應，將酸吸收，成本低，吸收酸效果好。進一步地，脫水劑包括氧化鈣、蒙脫石、硅膠或分子篩。進一步地，脫水劑為分子篩。分子篩使用壽命長，正常操作條件下更換周期可達5～7年，并且吸水能力強，操作溫度低，能耗小，此外利用分子篩脫水是物理過程，不會造成環境污染。經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本專利技術公開提供了一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，有益效果在于：采用脫酸塔、脫水塔對二氟磷酸鋰的反應制備過程中分離出產品后的含有水分和酸的有機溶劑進行脫酸、脫水處理，達到標準后循環利用，不僅節省了原料，降低了生產成本，而且減少了有機廢液的排放，保護了環境；非水溶劑的重復利用在沒有影響產品的指標及反應收率的情況下，提高了產品的效益。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術實施例公開了一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，將非水溶劑脫酸脫水后循環利用，不僅節省了原料，降低了成本，而且減少了有機廢液的排放，保護了環境，并且在沒有影響產品的指標及反應收率的情況下，提高了產品的效益。實施例一：方法1：采購有機溶劑乙二醇二甲醚720kg裝入不銹鋼桶中，用高純度氮氣加壓，用流量計調節乙二醇二甲醚的流量為10L/h，經脫水塔脫水，當水的含量低于15ppm時計量加入反應釜中，再加入適量的LiPF6和Li3PO4進行反應，反應的產物為LiPO2F2和LiF。反應結束后采用過濾器去除不溶產物LiF，得到含有LiPO2F2的濾液。將所得濾液蒸餾后得到含有水和酸的乙二醇二甲醚，用干燥高純氮氣以10L/h的流速加入到含有氧化鈣的脫酸塔中脫酸，直至酸含量低于15ppm，酸含量指標合格后，再用干燥高純氮氣以10L/h流速壓入含有分子篩的脫水塔中脫水，得到含水量低于15ppm的乙二醇二甲醚，重新計量加入反應釜中，再加入適量的LiPF6和Li3PO4進行反應，反應結束后采用過濾器去除不溶產物LiF，得到含有LiPO2F2的濾液，經蒸餾除去有機溶劑后，再經過蒸發、低溫析晶、真空干燥后的到二氟磷酸鋰產品，重復上述步驟制得兩次產品。方法2：采購有機溶劑乙二醇二甲醚720kg裝入不銹鋼桶中，用高純度氮氣加壓，用流量計調節乙二醇二甲醚的流量為10L/h，經脫水塔脫水，當水的含量低于15ppm時計量加入反應釜中，再加入適量的LiPF6和Li3PO4進行反應，反應的產物為LiPO2F2和LiF。反應結束后采用過濾器去除不溶產物LiF，得到含有LiPO2F2的濾液。將所得濾液蒸餾后得到含有水和酸的乙二醇二甲醚，重新計量加入反應釜中，再加入適量的LiPF6和Li3PO4進行反應，反應結束后采用過濾器去除不溶產物LiF，得到含有LiPO2F2的濾液，經蒸餾除去有機溶劑后，再經過蒸發、低溫析晶、真空干燥后的到二氟磷酸鋰產品，重復上述步驟制得兩次產品。方法3：采購有機溶劑乙二醇二甲醚720kg裝入不銹鋼桶中，用高純度氮氣加壓，用流量計調節乙二醇二甲醚流量為10L/h，經脫水塔脫水，當水的含量低于15ppm時計量加入反應釜中，再加入適量的LiPF6和Li3PO4進行反應，反應的產物為LiPO2F2和LiF。反應結束后采用過濾器去除不溶產物LiF，得到含有LiPO2F2的濾液，經蒸餾除去有機溶劑后，再經過蒸發、低溫析晶、真空干燥后得到二氟磷酸鋰產品，重復上述步驟制得兩次產品。方法1為利用脫酸脫水后的非水溶劑循環利用制得的產品；方法2為沒有經本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)脫酸：將二氟磷酸鋰制備過程中析出產品后剩余的含有水和酸的有機溶劑，用干燥高純惰性氣體以5～30L/h的流速壓入含有脫酸劑的脫酸塔中脫酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脫水：酸含量指標合格后，再用干燥高純惰性氣體以5～30L/h流速將有機溶劑壓入含有脫水劑的脫水塔中脫水，得到含水量低于15ppm的非水溶劑；(3)循環利用：將非水溶劑計量后重新加入反應釜中，再加入LiPF6和Li3PO4進行反應，析晶、干燥后制得產品，達到循環利用。

【技術特征摘要】
1.一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)脫酸：將二氟磷酸鋰制備過程中析出產品后剩余的含有水和酸的有機溶劑，用干燥高純惰性氣體以5～30L/h的流速壓入含有脫酸劑的脫酸塔中脫酸，直至酸含量低于15ppm；(2)脫水：酸含量指標合格后，再用干燥高純惰性氣體以5～30L/h流速將有機溶劑壓入含有脫水劑的脫水塔中脫水，得到含水量低于15ppm的非水溶劑；(3)循環利用：將非水溶劑計量后重新加入反應釜中，再加入LiPF6和Li3PO4進行反應，析晶、干燥后制得產品，達到循環利用。2.根據權利要求1所述的一種二氟磷酸鋰制備過程中非水溶劑的循環利用方法，其特征在于，所述有機溶劑包括四氫呋喃、四氫吡喃、2-甲基四氫呋喃，乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、縮二乙二醇二甲醚、三縮乙二醇二甲醚、四縮乙二醇二甲醚等醚...

【專利技術屬性】
技術研發人員：桑俊利，趙慶云，孫培亮，陳運甫，張冬青，張麗紅，
申請(專利權)人：天津金牛電源材料有限責任公司，
類型：發明
國別省市：天津,12