碳酸鋰回收及純化之研究

Study on recovery and purification of lithium carbonate

李政翰(C.H. Lee) ； 陳偉聖(W.S. Chen) ； 劉子瑜(T.Y. Liu)

《鑛冶：中國鑛冶工程學會會刊》 63卷2期 (2019/06) Pp. 78-83

https://doi.org/10.30069/MM.201906_63(2).08

摘要

電池工業中，回收及純化碳酸鋰是相當重要的步驟。因此本研究的主要材料為鋰三元電池回收時所產生的硫酸鹽溶液。實驗過程首先將碳酸鈉加入硫酸鹽溶液中以沉澱粗品碳酸鋰（Li_2CO_3），並將其加入水中形成漿料。隨後通入二氧化碳至碳酸鋰漿料中，使漿料氫化為碳酸氫鋰溶液。過程中，近一步的探討二氧化碳通氣量以及氫化反應之溫度。後續接著使用Dowex G26樹脂除去碳酸鋰中的鈣、鈉等雜質，並測試Dowex G26樹脂在不同反應酸鹼值、反應時間的最佳參數。除去雜質後，控制不同的升溫速率以分解獲得高純度之碳酸鋰。簡而言之，本研究係將展示最佳二氧化碳通氣量、氫化溫度、離子交換樹脂和升溫速率的最佳條件，以獲得高產率及高純度之碳酸鋰。

關鍵字

碳酸鋰 ； 氫化分解法 ； 離子交換法 ； 循環利用

並列摘要

The main material of this study was sulfate solution from waste lithium-ion batteries. Sodium carbonate was first added to sulphate solutions to precipitate lithium carbonate (Li_2CO_3). The lithium carbonate was dissolved in water to create lithium carbonate slurry and CO_2 was added to form lithium bicarbonate solutions. The aeration of CO_2 and the hydrogenation temperature were properly maintained in this experiment. Dowex G26 resin was used to remove impurities such as calcium and sodium in lithium bicarbonate solutions. The optimum pH value and reaction time were determined. After removing the impurities, different heating rate was used to obtain the lithium carbonate. Result of this study showed the optimum condition of CO_2 aeration, hydrogenation temperature, ion-exchange resin and heating rate to maximize the yields and purity of lithium carbonate.

並列關鍵字

lithium carbonate ； hydrogenation-decomposition ； ion-exchange ； recycle