本發(fā)明涉及用于制備氧化鋰粉末的工藝。

背景技術(shù)：

1、氧化鋰用于鋰電池、玻璃和陶瓷以及其他應(yīng)用。在一些應(yīng)用中，氫氧化鋰和/或其他鋰化合物作為雜質(zhì)存在于氧化鋰中是不期望的。

2、已知許多用于生產(chǎn)氧化鋰的方法，但大多數(shù)在工藝條件、產(chǎn)品純度和/或經(jīng)濟(jì)可行性方面存在一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。不需要苛刻條件或大量步驟、生產(chǎn)出相對(duì)純的氧化鋰且經(jīng)濟(jì)上可行的工藝是期望的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供含有鋰鹽的氧化鋰粉末。如果鋰鹽涂覆在氧化鋰上，則這些氧化鋰粉末中的一些在環(huán)境空氣中可能會(huì)略為穩(wěn)定。本發(fā)明還提供了含有最少量鋰鹽且在環(huán)境空氣中不穩(wěn)定的高純度氧化鋰粉末。

2、本發(fā)明的實(shí)施方案是一種用于生產(chǎn)包含氧化鋰和鋰鹽的粉末的工藝。所述工藝包括將兩種鋰鹽的混合物在范圍為低于兩種不同鋰鹽的混合物的共晶點(diǎn)約50℃至低于具有較低熔點(diǎn)的鋰鹽的熔點(diǎn)的溫度的一個(gè)或多個(gè)溫度下加熱，以形成包含氧化鋰和鋰鹽的粉末。在所述工藝期間，由所述工藝產(chǎn)生的氣態(tài)副產(chǎn)物的至少一部分被去除。任選地，兩種鋰鹽的混合物中存在非反應(yīng)性添加劑。

3、本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是一種用于將包含氧化鋰和鋰鹽的粉末中存在的鋰鹽轉(zhuǎn)化成氧化鋰的工藝。這種工藝也可被視為通過(guò)將所存在的鋰鹽轉(zhuǎn)化成氧化鋰來(lái)純化包含氧化鋰和鋰鹽的粉末的工藝。所述工藝包括將包含氧化鋰和鋰鹽的粉末在范圍為低于鋰鹽的熔點(diǎn)約25℃至高于鋰鹽的熔點(diǎn)約200℃的溫度范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度下加熱。

4、本發(fā)明的其他實(shí)施方案包括包含氧化鋰和鋰鹽的粉末。

5、根據(jù)隨后的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案和特征將變得更加明顯。

6、附圖說(shuō)明

7、圖1含有使用不同反應(yīng)參數(shù)對(duì)鋰鹽進(jìn)行的加熱步驟的產(chǎn)物的攝影圖像。

8、圖2具有根據(jù)本發(fā)明的工藝形成的產(chǎn)物的兩個(gè)x射線粉末衍射圖案；一個(gè)衍射圖案是針對(duì)包含氧化鋰和碳酸鋰的粉末，并且一個(gè)衍射圖案是針對(duì)不含碳酸鋰的氧化鋰。

9、圖3是根據(jù)本發(fā)明的工藝形成的包含氧化鋰和碳酸鋰的粉末的x射線粉末衍射圖案。

10、圖4是在不存在非反應(yīng)性添加劑的情況下通過(guò)加熱單水氫氧化鋰和碳酸鋰形成的產(chǎn)物的x射線粉末衍射圖案。

1.一種用于生產(chǎn)包含氧化鋰和鋰鹽的粉末的工藝，所述工藝包括將兩種鋰鹽的混合物在范圍為低于兩種鋰鹽的所述混合物的共晶點(diǎn)約50℃至低于具有較低熔點(diǎn)的鋰鹽的熔點(diǎn)的溫度的一個(gè)或多個(gè)溫度下加熱，同時(shí)去除由所述工藝產(chǎn)生的氣態(tài)副產(chǎn)物的至少一部分，并且任選地其中兩種鋰鹽的所述混合物中存在非反應(yīng)性添加劑，以形成包含氧化鋰和鋰鹽的粉末。

2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中所述加熱是在范圍為低于兩種鋰鹽的所述混合物的所述共晶點(diǎn)約20℃至低于具有較低熔點(diǎn)的所述鋰鹽的所述熔點(diǎn)的溫度的一個(gè)或多個(gè)溫度下進(jìn)行。

3.如權(quán)利要求1或2所述的工藝，其中所述兩種鋰鹽選自硝酸鋰和溴化鋰；氫氧化鋰和溴化鋰；溴化鋰和碳酸鋰；氫氧化鋰和碳酸鋰；溴化鋰和氯化鋰；以及硝酸鋰和碘化鋰。

4.如權(quán)利要求1所述的工藝，其中所述兩種鋰鹽為

5.如權(quán)利要求4所述的工藝，其中所述兩種鋰鹽為氫氧化鋰和碳酸鋰。

6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述兩種鋰鹽為氫氧化鋰和碳酸鋰，并且其中所述碳酸鋰是在存在所述氫氧化鋰的情況下原位形成的。

7.如權(quán)利要求5或6所述的工藝，其中碳酸鋰相對(duì)于所述混合物的總重量處于約0.1重量％至約20重量％的量。

8.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述溫度是在約380℃至約460℃的范圍內(nèi)。

9.如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述氫氧化鋰是無(wú)水氫氧化鋰。

10.如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述氫氧化鋰是單水氫氧化鋰。

11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的工藝，其中存在非反應(yīng)性添加劑，并且所述非反應(yīng)性添加劑選自石英、二氧化硅珠、氧化鋯珠和氧化鋰。

12.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的工藝，其中存在非反應(yīng)性添加劑，并且所述非反應(yīng)性添加劑為氧化鋰。

13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的工藝，其中非反應(yīng)性添加劑以相對(duì)于所述混合物的所述總重量為約1重量％至約90重量％的量存在。

14.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的工藝，其中非反應(yīng)性添加劑以相對(duì)于所述混合物的所述總重量為約20重量％至約90重量％的量存在。

15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述工藝是在存在以約25sccm或更大的速率流動(dòng)的惰性氣體或含氧惰性氣體的情況下進(jìn)行。

16.如權(quán)利要求15所述的工藝，其中所述惰性氣體是氦氣、氮?dú)夂蜌鍤庵械囊环N或多種。

17.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述工藝是在低于大氣壓的壓力下進(jìn)行。

18.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述工藝是在約81kpa或更小的壓力下進(jìn)行。

19.如權(quán)利要求1所述的工藝，其還包括將包含氧化鋰和碳酸鋰的所述粉末加熱到在低于碳酸鋰的熔點(diǎn)約25℃至高于碳酸鋰的所述熔點(diǎn)約200℃范圍內(nèi)的溫度，以形成氧化鋰粉末。

20.一種工藝，其包括將包含氧化鋰和碳酸鋰的粉末在低于碳酸鋰的熔點(diǎn)約25℃至高于碳酸鋰的所述熔點(diǎn)約200℃的溫度范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度下加熱，以形成氧化鋰粉末。

21.如權(quán)利要求19或20所述的工藝，其中所述溫度是在約700℃至約900℃的范圍內(nèi)。

22.一種工藝，其包括將包含氧化鋰和鋰鹵化物的粉末在低于所述鋰鹵化物的沸點(diǎn)約25℃至高于所述鋰鹵化物的所述沸點(diǎn)約200℃的溫度范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度下加熱，以形成氧化鋰粉末。

23.一種粉末，其包含氧化鋰和鋰鹽，其中所述鋰鹽為所述粉末的約0.1重量％或更多。

24.如權(quán)利要求23所述的粉末，其包含氧化鋰和碳酸鋰，其中所述碳酸鋰為所述粉末的約0.3重量％或更多。

25.如權(quán)利要求24所述的粉末，其中所述碳酸鋰為所述粉末的約0.3重量％至約20重量％。