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一种快充锂离子电池负极用改性集流体及其制备方法,其中改性集流体包括集流体本体,及由内往外依次设置在集流体本体正面的第一碳纳米管掺杂石墨涂层、第一钛酸锂涂层;以及设置在其反面的第二碳纳米管掺杂石墨涂层、第二钛酸锂涂层。本发明还提供上述改性集流体的制备方法。本发明提供的快充锂离子电池负极用改性集流体结构简单,实用性强,可根据电芯尺寸要求更改涂宽,设计灵活,应用广泛;采用的碳纳米管掺杂石墨材料涂层可以有效提高电池内部的电子电导和离子电导;钛酸锂涂层在锂离子电池充放电过程中可释放一定的锂离子来缓解由于负极材料结构的不可逆变化造成的容量损失;该集流体能有效改善三元体系材料的倍率、循环及安全性能。
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一种从预分离钙镁后的盐湖水中提锂的工艺。采用低碳链有机化合物,如乙醇、丙醇或丙酮作为提锂的溶剂,与由盐湖水脱钙镁后得到的固体混合盐或者它们的饱和溶液充分混合,使LiCl进入有机溶剂而其它盐则留在固相中,达到分离、提取、纯化锂的目的。得到的含锂有机溶液用碳酸铵沉淀碳酸锂,再用氢型与氢氧型树脂组成的连续离子交换系统脱盐,或者使含氯化锂的有机溶液直接通过氢型与氢氧型树脂组成的连续离子交换系统脱除氯化锂。经脱盐处理后得到的有机溶剂只含水不含盐,本工艺选择采用渗透汽化法分离回收水及有机溶剂返回流程使用。
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高纯纳米氟化锂的制备方法,以工业氯化锂和氟化氢铵为原料,氯化锂经水溶解、萃淋树脂色层法纯化、浓缩、喷雾干燥得到高纯无水氯化锂;氯化锂经氟化氢铵干法合成氟化锂。本发明相对于提纯碳酸锂、氢氧化锂等锂化合物而言,工艺简单、操作方便;采用干法合成氟化锂,引入杂质少,含水量低;合成与分离纯化在同一设备中分步完成,缩短了工艺流程,操作方便。采用本发明获得的高纯氟化锂产品为具有纳米介孔结构的类球形纳米晶聚结体,活性高。
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本发明公开了一种废旧锰酸锂材料回收处理的方法,其将废旧锰酸锂材料进行还原处理,分解得猛产品和锂化合物。本发明以废旧锰酸锂材料为原料,利用锰酸锂中锰的高价态而存在的氧化性,通过还原处理将锰酸锂中的高价锰元素还原成低价态,从而打破锰酸锂的分子结构,使锰酸锂分解成为锂产品和锰化合物。再利用锂化合物的性质,使其与水反应生产氢氧化锂溶于溶液中,进而简单有效地实现锂和锰分离。本发明工艺流程短、生产成本低、能耗低、经济效益明显,有利于促进废旧锰酸锂电池的回收发展。
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本发明公开了一种低温环境下锂离子电池的内部快速加热方法。包括以下步骤:实时采集锂离子电池的温度、端电压、充放电电流,将上述采集值作为控制系统的输入;控制系统根据电池温度、电流等参数,采用扩展卡尔曼滤波估计锂离子电池的实时SoC;访问根据实验数据辨识出的锂离子电池电热耦合模型的参数数据库,获得实时的电池参数;采用遗传算法求解加热时间和能耗的优化问题,输出脉冲充放电电流幅值。本发明能显著缩短锂离子电池的加热时间,降低加热过程中锂离子电池的能量损耗,有效恢复低温环境下锂离子电池的性能,提高电动汽车在低温环境下的续航里程。
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本发明适用于锂离子电池技术领域,提供了一种电解液流动型锂离子电池系统,本发明利用温度调节组件将锂离子电池的电解液调节至最佳工作温度,再利用循环泵将该电解液持续且同时输入每一个单体电芯内,替换单体电芯内的电解液,通过电解液的不断流动可以实现锂离子的有效补充,延长锂离子电池系统的使用寿命,同时,不断流动的电解液还能够快速调节单体电芯的温度,使其更快地达到最佳工作温度,另外,通过电解液不断流动的方式调节单体电芯温度的方式能够省去其他热管理部件,简化锂离子电池模块和锂离子电池系统的结构。
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本发明属于无机化工技术领域,公开了一种一水硬铝石型铝土矿溶出液中锂铝分离的方法,铝土矿溶出液成分为Na2Ok:160~171g/L、Al2O3浓度:180~194g/L、αk:1.4~1.5、Li2O浓度:60~70mg/L的铝酸钠溶液,方法包括:S1.离子筛合成:使用锂源和钛源合成钛酸锂,钛酸锂经酸洗改性后得钛系锂离子筛;S2.铝锂分离:将S1所得到钛系锂离子筛加入铝土矿溶出液中,控制温度80~110℃,反应1~4h后过滤得富锂渣和脱锂滤液,脱锂滤液进入制备氧化铝产品的后续工序;S3.解析:使用稀盐酸对S2所得富锂渣进行解析,得富锂解析液和解析后的钛系锂离子筛,解析后的钛系锂离子筛返回S2循环使用,富锂解析液用于回收锂盐产品。本发明为工业生产上铝酸钠溶液中锂离子的净化去除和锂的资源化回收提供了新的思路。
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本发明公开了一种氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法,包括以下步骤:1)将铝盐、钛酸锂、第一醇类溶剂和分散剂混合反应,真空干燥,得到铝盐包覆的钛酸锂前驱体;钛酸锂与第一醇类溶剂的质量比为1:0.5~1:4。2)将铝盐包覆的钛酸锂前驱体烧结冷却,得到氧化铝包覆的钛酸锂。铝盐在第一醇类溶剂和分散剂作用下和钛酸锂充分混合均匀,钛酸锂表面形成的氧化铝膜厚度适中,均匀、粒径小,使得制备的氧化铝包覆的钛酸锂降低了钛酸锂的吸水性,降低了Ti-O键对电解液的分解作用,使得其在过电位的情况下也不会与电解液反应,从而改善钛酸锂电池的胀气问题。
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本发明公开了一种掺杂改性锂离子筛,所述掺杂改性锂离子筛的分子式为:HMxMn2‑xO4,其中,M为Co或Ni,0.020≤x≤0.095,所述掺杂改性锂离子筛的晶型为单一纯相的尖晶石晶型,所述锂离子筛为球形,且其平均颗粒直径为2μm‑5μm。本发明还相应提供上述掺杂改性锂离子筛的制备方法及应用。本发明的掺杂改性锂离子筛通过镍或钴掺杂改性,其晶胞结构更加稳定,解决了传统HMn2O4锂离子筛易溶损的难题,可多次重复循环使用。另外,本发明的掺杂改性锂离子筛形貌优异,颗粒平均粒径小,比表面积较大,其特定形貌有利于含锂液的充分接触,便于锂离子的嵌入与脱出,并且有利于保持材料的循环稳定性能。
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本发明提供了一种锂离子电池阳极浆料及其制备方法与应用,阳极浆料,包含补锂胶液、阳极活性物质、导电剂和粘结剂;补锂胶液为羧甲基纤维素锂、羧甲基纤维素钠和去离子水的混合物,补锂胶液浓度为质量分数1.0~1.2%;其中,羧甲基纤维素锂与羧甲基纤维素钠的质量比为1:9~4:6。阳极浆料的制备方法包括补锂胶液的制备,以及分三步向阳极活性物质与导电剂的混合物中加入上述补锂胶液,并控制搅拌速度与搅拌时间,最后再加入粘结剂并搅拌,得到阳极浆料。用本发明提供的阳极浆料制备的锂离子电池的首次库伦效率在91%以上,500周循环保持率在97%以上。
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本发明提供了一种金属锂合金及其制备方法与应用,制备方法包括:从锂矿石浸出液或净化后的锂卤水中提取碱金属盐固体;将碱金属盐固体在惰性气体下加热至全部融化;将融化后碱金属盐固体在惰性气体下熔融电解1~10h,得到金属锂合金。本发明提供的锂合金的制备方法工艺简单、便于操作,能实现资源的综合利用,制备得到的锂合金具有良好的电化学稳定性,以及优良的锂离子传输能力和机械性能,将其应用在金属锂电池中能够提高金属锂电池的库仑效率、比容量和循环稳定性。
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本发明涉及锂硫二次电池正极材料技术领域,且公开了一种基于锂硫电池正极用高导电硫基复合材料,包括:将导电填料氧纳米铜粉(Cu)与氧化锂(Li2O)多孔陶瓷通过球磨处理,得到分散均匀的纳米铜粉‑氧化锂多孔陶瓷复合导电载体,采用熔融浸渗法将单质硫正极硫磺粉(S8)浸渗到纳米铜粉‑氧化锂多孔陶瓷复合导电载体的孔隙中,制备得到高导电硫基复合材料。本发明解决了目前锂硫二次电池正极材料使用的硫正极,由于单质硫及其放电产物都是电子和离子的绝缘体,电子和离子在正极传输困难,导致室温电化学反应动力学速度慢的技术问题。
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本发明涉及一种含钠锂冶金废水综合回收工艺,含钠锂冶金废水综合回收工艺包括一下步骤:a.萃取;b.反萃取;c.结晶;d.蒸馏;e.氯萃取;f.除油;g.冷冻结晶;h.精滤;i.膜过滤;j.反萃取氯;l.浓缩结晶;所述a.萃取的步骤为:含锂钠的废水在专用萃取槽中先经过P204萃取,目的是能通过有机相的选择性萃取将锂萃取到有机相中,而钠留在水相中,同时使得硫酸钠得到了提纯,萃取了锂离子有机相称为负载有机相,被萃取了锂离子之后的水相称业萃余液。本发明的有益效果是:该含钠锂冶金废水综合回收工艺,工业废水在内部进行闭路循环,实现废水的零排放,没有采用直接的蒸发浓缩结晶,节约了能耗,将锂、钠等资源进行了回收利用,达到资源循环。
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本发明公开了一种固态聚合物电解质薄膜、全固态锂电池以及氨基酸‑淀粉‑PEO聚合物固体电解质的制备方法,其中,所述固态聚合物电解质薄膜包括聚合物和锂盐,所述聚合物和锂盐的质量比为1‑3:1;所述聚合物为氨基酸、淀粉和PEO的共聚物,所述锂盐为LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiTFSI、LiAsF6、Li B(C2O4)2(Li BOB)、Li SO2CF3(Li Tf)的一种以上。本发明提出的固体电解质有更高的热稳定性、离子电导率,相应的电池的倍率和循环性能好。
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本发明涉及镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法和应用。该正极材料化学式为LixNiaCobAlcMdO2,其中:0.95≤x≤1.06,0.80≤a≤0.82,0.09≤b≤0.17,0.01≤c≤0.06,0≤d≤0.03,a+b+c=1.0‑1.03,M为掺杂元素,正极材料中游离锂离子含量低于正极材料的0.1wt%。本发明的正极材料通过将含有镍钴铝前驱体和锂盐的原料经混合、300‑400℃高温粉碎、烧结和粉碎等制备工序制得,该制备工艺具有选材广泛、生产强度高、物理扩散均匀等优点,可广泛用于正极材料生产中。通过本发明的方法制备的正极材料具有游离锂低、晶体结构完美、比容量高等特点,用本发明技术制造的正极材料与现有正极材料比较,表现出优越的电化学性能,有利于动力电池能量密度及使用寿命等性能的提升。
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一种高密度磷酸铁锂的制备方法。是按照现有方法先将锂盐、铁盐、含磷化合物和含掺杂金属元素加入到分散剂中,经二次球磨;经干燥预分解3-10小时;粉碎后再加入预分解产物重量1-5%的结合剂磷酸二氢锂或磷酸二氢钾中的至少一种,球磨1-5h,再按照现有技术处理,得到高密度磷酸铁锂。本发明在第一步采用二次球磨;使颗粒更加细,晶粒粒径在300-2000nm之间可控,使原材料混合很均匀;尤其是通过结合剂的加入,强化颗粒之间的结合,提高产品的堆积密度和减少颗粒之间的接触电导,制备的产品结晶好,结构单一,不含杂相,粒度分布均匀,振实密度可达1.4-1.8g/cm3,比表面积5-11m2/g,极片压实密度达2.4-2.8g/cm3,室温下首次放电比容量可达140-160mAh/g。?
本发明公开的一种用于混掺三元材料的高压实高容量型锰酸锂复合正极材料的制备方法,包括以下步骤:步骤1.制备小颗粒、窄粒径分布锰酸锂正极材料;步骤2.制备大颗粒、宽粒径分布锰酸锂正极材料;步骤3.大小两种粒度分布的锰酸锂正极材料混合。本发明通过精细化控制两种不同粒度分布的锰源和锂源,充分考虑高温反应下晶粒的长大效应,分别制备宽窄两种分布的正极材料,最后按一定的比例混掺,解决了单一材料压实不足的缺点,同时避免了常规二次分级造成的形貌缺陷,从而获得1C克容量达到122~125mAh/g,压实密度达到3.15g/cm3以上的正极材料。
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本发明公开了一种锂电池生产加工用外壳整平装置,涉及锂电池外壳领域,包括两个支撑架、挤压机构、更换机构、传动机构与防坠机构,一个所述支撑架的一端安装有一号电机。本发明通过设置传动机构与防坠机构,整平后的锂电池落在直板上,之后启动三号电机,三号电机带动一号同向轴转动,一号同向轴即可带动二号转动棍转动,当锂电池外壳落在斜板上后,锂电池外壳顺着斜板滑动直至与一号转动棍相接触,此时四号电机带动一个二号同向轴转动,且转动方向与锂电池外壳下落方向相反,当锂电池外壳与一号转动棍接触时,锂电池外壳受到来自一号转动棍的阻力,使得锂电池外壳的下滑速度下降,从而降低锂电池外壳发生硬撞的概率。
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本发明提供了锂电池的控制系统和方法,包括:VCU用于当检测到车辆的第一工作信号,且锂电池的剩余容量大于第一预设容量时,向BMS发送加热指令信息;BMS检测锂电池的外部电压、内部电压、最低温度和最高温度,当锂电池满足加热条件且接收到加热指令信息,或锂电池满足加热条件且外部电压大于内部电压时,控制主继电器闭合和加热继电器闭合,加热器对锂电池进行加热;当检测到车辆的第二工作信号时生成随机数,对随机数进行校验,如果通过,则接收VCU发送的放电控制指令,根据放电控制指令控制放电继电器闭合,以使锂电池进行放电,在低温状态下对锂电池进行加热,提高锂电池的充放电能力,具有防盗功能,降低锂电池被盗的风险。
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一种合成锂离子电池正极材料的防氧化方法及装置是将合成锂离子电池正极材料所需的原材料填充在反应容器底部,该区域称为载料区,在载料区以上的区域填充还原剂或者高温下不发生化学反应的惰性材料,该区域称为隔离区,将填充好的反应容器放入电炉中进行高温烧结,维持电炉内反应区的气氛含氧量在0.5-30%,即得到所需的锂离子电池正极材料。本发明工艺方法简单,操作方便,结构合理,可有效降低合成锂离子电池正极材料的生产成本,大大降低了对设备与保护气氛纯度的要求,可实现规模化生产,可替代现有锂离子电池正极材料的合成工艺。
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本发明提供一种废旧三元锂电池正极材料直接修复方法,包括如下步骤:通过低温预处理后,将活性材料放入蒸馏水中超声,与铝箔集流体分离,获得正极粉末材料;将获得的正极粉末材料与一定量的三元熔盐及助溶剂均匀混合,在低温度下同时进行补锂和除杂操作;其中,三元熔盐及其混合摩尔比为LiNO3:LiOH·H2O:CH3COOLi·2H2O=0.6x:0.4x:(1‑x),x=0.6‑0.8;且加入的三元熔盐总的锂离子量与正极粉末锂离子损失量摩尔比为1:1‑5:1;将洗涤、干燥后的补锂粉末在氧气和高温条件下进行热处理,获得修复后的正极材料。本发明提供的废旧三元锂电池正极材料直接修复方法,简单、高效、成本低。本发明还提供一种由该修复方法制备得到的三元锂电池正极材料,以及三元锂电池正极材料的应用。
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本发明属于离子提取技术领域,本发明提供了一种从含锂钠钾铝硫酸盐溶液中选择性萃取回收铝的方法,包含如下步骤:将锂钠钾铝硫酸盐溶液和萃取有机相混合,经过萃取、分层,得到负载有机相和锂钠钾硫酸盐溶液;将负载有机相和反萃液混合,经过反萃、分层,得到有机相和硫酸铝溶液;将硫酸铝溶液顺次经过蒸发、浓缩、冷却结晶,得到Al2(SO4)3·18H2O。本发明的方法能够在较广的pH值范围内实现铝离子和锂、钠、钾离子的高效选择性分离,对铝离子具有很高的萃取率和反萃率,得到高纯Al2(SO4)3·18H2O;本发明的萃取有机相易于反萃再生,萃取剂无需皂化处理,具有较高的经济效益和环境效益。
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一种本发明的凝胶聚合物包覆的锂离子电池正极及其制备方法,锂离子电池正极包括正极集流体以及由正极活性材料、导电剂、粘结剂组成的正极活性层,正极活性层表面包覆一层聚磷酸三(2-丙烯酰氧乙基)酯凝胶聚合物;其制备方法包括:先将正极活性材料、导电剂、粘结剂混合,以N-甲基吡咯烷酮作溶剂搅拌均匀后涂于铝箔上,干燥后得到正极片A;将正极片A置于含磷酸三(2-丙烯酰氧乙基)酯单体和光引发剂的丙酮溶液中,待丙酮挥发完后得到正极片B;将正极片B置于紫外光中照射,得到本发明的锂离子电池正极。本发明的锂离子电池正极在较高的截止电压下具有优异的循环性能和热力学稳定性。
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本实用新型涉及锂电池生产技术领域,具体为一种圆柱型锂电池电芯包胶装置,包括支撑架和底座,所述支撑架有两根,且底部与所述底座通过螺栓固定连接,所述支撑架内侧开设有上凹槽和下凹槽所述支撑架中间设有注胶组件,所述注胶组件从上往下包括:密封盖、注胶槽、挡板、和冷却槽;锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因此这种电池也被称为锂金属电池,现在人们生活中也离不开锂电池,圆柱型锂电池在生产过程中需要进行包胶处理,现有技术中多为将锂电池进行单个包胶,对于胶的利用率低,同时比较浪费时间,鉴于此,我们提出一种圆柱型锂电池电芯包胶装置。
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本发明公开了一种包覆改性的锂离子电池正极材料,包括富锂三元材料基体LixNi1‑a‑bCoaMbO2,基体的外表包裹有纳米缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物包覆层Li1‑cMn2O4,M为Mn、Al中的至少一种;该正极材料的制备方法包括:将镍钴三元前驱体和锂源混合,经高温煅烧处理得到富锂三元材料基体;通过酸浸渍将纳米级锂锰氧化物中的部分锂离子浸出,得到缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物;将富锂三元材料基体与缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物混合均匀,经过煅烧热处理后得到包覆改性的锂离子电池正极材料。本发明的制备方法加工性好、工艺简单、节能环保,且产品结构稳定、锂镍混排低、电化学性能更好。
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本发明提供了一种具有散热功能的软包锂离子电池模组,涉及软电池模组技术领域,包括主体,主体为内部开设有放置腔的方形结构,且放置腔内部放置有内框架,开设于内框架内部用于放置软包锂电池的空腔,且内框架内空腔结构的两侧内壁上设置有气垫。该种锂电池模组通过检测组件对内框架内部的软包锂电池进行检测,当软包锂电池损坏鼓包的同时将会被感应并发出灯光警示使用者,让使用者能够更快的对软包锂电池进行更换,以保证整个模组的正常使用,同时通过连接组件与降温组件配合,在震动的过程中制造不断通过的气流,利用气流带走软包锂电池上的热量,以此对软包锂电池进行降温,避免软包锂电池温度过高损坏。
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一种氢氧化钾体系制备六氟锑酸锂的方法,锑白在氢氧化钾高温水溶液中通入氧气加压氧化溶解,然后向焦锑酸钾溶液中加入氢氧化锂发生复分解沉淀反应,产出焦锑酸锂前驱体用水浆化,再加入氢氟酸中和至要求pH数值时再向溶液中加入双氧水,使焦锑酸锂中残存的少量三价锑氧化为五价,料浆采用真空抽滤方式液固分离后,向六氟锑酸锂溶液中通入硫化氢气体净化脱除重金属杂质,净化后液经过浓缩、结晶和干燥得到六氟锑酸锂产品。本发明的实质是首先利用焦锑酸钾溶解度大的原理得到焦锑酸钾溶液,然后利用焦锑酸锂溶解度小的原理制备出焦锑酸锂前驱体,最后利用Sb‑F键长比Sb‑OH键长短且结合力强的原理得到六氟锑酸锂产品。本发明具有工艺过程短、产品质量好和成本低的优点。
本发明公开了从废旧磷酸铁锂极片材料中获取超纯磷酸铁的方法以及获取的超纯磷酸铁,将经预处理的废旧磷酸铁锂极片材料装入网袋中;构建液流电池,正极电解液中采用电位高于或等于磷酸铁锂电位的氧化还原电对作为活性物质;经历一个充放电循环后取出废旧磷酸铁锂极片材料,经冲洗干燥得到超纯磷酸铁。本发明从废旧磷酸铁锂极片材料中获取超纯磷酸铁的方法以及获取的超纯磷酸铁,可实现循环可持续的回收废旧磷酸铁锂,有助于推进液流电池从废旧磷酸铁锂制备超纯磷酸铁工艺的规模化生产、商业化生产,有望解决未来废旧磷酸铁锂电池的大量退役的问题,完全实现废旧磷酸铁锂回收和超纯磷酸铁的制备。
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一种碱性配合加压氧化制备焦锑酸锂的方法,锑白在高浓度氢氧化锂水溶液中配合溶解,使锑以亚锑酸锂形式溶解,料浆采用真空抽滤方式液固分离,亚锑酸锂溶液通入硫化氢气体净化脱除重金属杂质,净化后液在反应釜中通入氧气加压氧化沉淀,沉淀物经过洗涤干燥后得到焦锑酸锂产品。本发明的实质首先是利用亚锑酸锂溶解度大的原理,在高浓度氢氧化锂溶液中配合溶解锑白,然后再利用焦锑酸锂溶解度小的原理,通入氧气氧化制备出焦锑酸锂产品。本发明具有工艺过程短、产品质量好和成本低的优点。
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