六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝及含氟廢氣廢水的治理_第1頁(yè)
六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝及含氟廢氣廢水的治理_第2頁(yè)
六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝及含氟廢氣廢水的治理_第3頁(yè)
六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝及含氟廢氣廢水的治理_第4頁(yè)
六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝及含氟廢氣廢水的治理_第5頁(yè)
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1、河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文論文題目:六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝及含氟廢氣廢水的治理系部:電氣工程系專業(yè):應(yīng)用化工技術(shù)班級(jí):2009級(jí)01班學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師:2012年5月9日摘要隨著電動(dòng)自行車的普及和新能源汽車的推廣,鋰離子電池的生產(chǎn)規(guī)模將會(huì)出現(xiàn)較大幅度增長(zhǎng)。在鋰離子電池電解質(zhì)鋰鹽六氟磷酸鋰工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中,必然伴隨有一定量的含氟廢氣和廢水外排。因此,做好含氟廢氣和廢水的檢測(cè)、治理工作也同樣是工廠順利生產(chǎn)的必要條件。該論文在介紹六氟磷酸鋰制備方法基礎(chǔ)上,闡明了六氟磷酸鋰工廠的生產(chǎn)安全和防護(hù)措施,提出了氟廢氣和含氟廢水相應(yīng)的治理方法,氟廢氣主要以氟化氫為主,因?yàn)榉瘹浜退挠泻芨叩挠H和力

2、,所以常用水吸收的方法除去氟化氫氣體,最好的方法是將其轉(zhuǎn)化成氟鹽;對(duì)于含氟廢水的治理,以石灰一粉煤灰聯(lián)合工藝為最好的處理方法。關(guān)鍵詞:六氟磷酸鋰;制造工藝;治理ABSTRACTWiththepopularityofelectricbicycleandthepromotionofthenewenergyvehicles,lithiumionbatteryproductionscalewillappearmoreincreasesubstantially.Inthelithiumionbatteryelectrolytelithiumfluoridelithiumphosphatesixindus

3、trialproductionprocess,theinevitablewithacertainamountofcontainingfluorinewastegasesandwaterdischarge.Therefore,completescontainingfluorinewastegasesandwatertestingandtreatmentworkisalsothenecessaryconditionsforthesmoothproductionfactory.Thepaperexpoundssixfluorinephosphoricacidlithiumfactoryproduct

4、ionsafetyandprotectivemeasures,andputforwardthefluorinewastegasandcontainingfluorinewastewatercorrespondingtreatmentmethod,fluorinewastegasmainlycurrentlyisgivenpriorityto,becausethewaterisveryhighandcurrentlytheaffinity,socommonlyusedthemethodofwaterabsorptionremovecurrentlygas,bestmethodistotransl

5、ateintofluoridesalt;Forcontainingfluorinewastewatertreatment,withflyashlime-jointprocessforthebestwaytohandle.KeyWords:Lithiumhexafluorophosphate;manufacturingengineering;management目錄摘要緒論0.第1章概述1.六氟磷酸鋰的性狀及用途1.國(guó)內(nèi)外六氟磷酸鋰發(fā)展現(xiàn)狀1.第2章六氟磷酸鋰制造工藝及其控制4.傳統(tǒng)的制備方法4.國(guó)外早期制備工藝5.近期制備工藝6.第3章含氟廢氣、廢水的治理10六氟磷酸鋰工廠的生產(chǎn)安全與防護(hù)10

6、六氟磷酸鋰工廠含氟廢氣的治理1.1含氟廢水的治理1.3第4章展望17致謝20.參考文獻(xiàn)2.1.緒論隨著科技的不斷發(fā)展和新能源的不斷推廣,鋰電作為新能源其中之一具有非常大的潛力,它將在在新能源的發(fā)展中嶄露頭角,成為中流砥柱。然而,作為鋰電電解質(zhì)的六氟磷酸鋰是近中期不可替代的鋰離子電池電解質(zhì),在鋰電中擔(dān)負(fù)著重要的角色。六氟磷酸里的生產(chǎn)技術(shù)的成熟對(duì)我國(guó)鋰電的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。六氟磷酸鋰的大量生產(chǎn)也將導(dǎo)致氟廢氣,廢水的大量排放,在這個(gè)環(huán)境友好型社會(huì)的進(jìn)程的要發(fā)展形式下,大量氟廢氣,廢水的排放不僅污染了環(huán)境,也會(huì)對(duì)人身體造成傷害。人們對(duì)氟污染日益關(guān)注,對(duì)其治理技術(shù)的研究一直是國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重

7、要課題。我國(guó)的六氟磷酸鋰仍處于中試或產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段,對(duì)所有公開的中文專利進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),顯示多氟多、天津化工研究設(shè)計(jì)院和中南大學(xué)申請(qǐng)的專利居前三位。對(duì)專利的類型進(jìn)行區(qū)別,可以看出四分之三屬于六氟磷酸鋰的合成,而另外四分之一側(cè)重于裝置和工藝;國(guó)內(nèi)的研究重點(diǎn)仍以合成為主,而對(duì)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品的精制等研究相對(duì)薄弱。目前亞洲已成為六氟磷酸鋰的主要生產(chǎn)區(qū),日、中、韓國(guó)形成三分天下的形勢(shì),其中日本是最大的生產(chǎn)國(guó)。日本中央硝子、關(guān)東電化公司和森田化工是世界三大生產(chǎn)商。由于技術(shù)原因,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的品質(zhì)目前落后于日本,高品質(zhì)的六氟磷酸鋰幾乎完全被日本公司壟斷,國(guó)內(nèi)的電解液生產(chǎn)企業(yè)也多從國(guó)外進(jìn)口,限制了國(guó)內(nèi)

8、鋰電池發(fā)展的步伐。本文主要介紹了六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝及含氟廢氣,廢水的治理。采用的制造工藝多為溶液法,這樣可以減少一些操作流程,提高效率。溶液法之一是在LiF與P后反應(yīng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的,即將LiF懸浮于EC碳酸乙烯酯)、DEC碳酸二乙酯)、DMEQ二醇二甲醴)等鋰電池有機(jī)電解質(zhì)中,然后通人PFs,該反應(yīng)雖然也是固相一氣相反應(yīng),但是產(chǎn)物L(fēng)iPf6能及時(shí)溶解在EGDECDME等有機(jī)溶劑中,使界面不斷更新,提高效率。同時(shí),所得的電解液可直接用于鋰電池。上述過(guò)程中PFs過(guò)量,反應(yīng)結(jié)束后,可用惰性氣體除去。反應(yīng)溫度控制在-40C100c之間。溫度過(guò)低溶劑易發(fā)生凝固,反應(yīng)不能有效進(jìn)行;過(guò)高,溶劑與PFs

9、發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致顏色變化,粘度增加。氟化鋰的用量一般為每升溶劑100200g。該反應(yīng)易于控制,產(chǎn)率也高,同時(shí)溶劑的穩(wěn)定性高。六氟磷酸鋰工廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氟氣、氟化氫以及其他氟化物對(duì)人體和環(huán)境具有較高的毒性;在生產(chǎn)過(guò)程中需要采取嚴(yán)格的安全防護(hù)措施,含氟廢氣可通過(guò)水溶液吸收或者吸附劑吸收,而氟廢水可以通過(guò)沉淀法或者吸附法處理??諝庵泻鷱U氣可以通過(guò)采氣監(jiān)測(cè)法監(jiān)測(cè),含氟廢水中氟離子濃度可以采用氟離子選擇電極測(cè)定。第1章概述六氟磷酸鋰的性狀及用途六氟磷酸鋰為白色結(jié)晶或粉末,相對(duì)密度。潮解性強(qiáng);易溶于水、還溶于低濃度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯類等有機(jī)溶劑。暴露空氣中或加熱時(shí)分解。暴露空氣中或加熱時(shí)六氟磷酸

10、鋰在空氣中由于水蒸氣的作用而迅速分解,放出PF5而產(chǎn)生白色煙霧。六氟磷酸鋰作為鋰離子電池電解質(zhì),主要用于鋰離子動(dòng)力電池、鋰離子儲(chǔ)能電池及其他日用電池,同時(shí)是近中期不可替代的鋰離子電池電解質(zhì)。目前廣泛使用的鋰離子電池一般均采用LiPF,作為其電解質(zhì),LiPFi的有機(jī)電解質(zhì)具有良好的導(dǎo)電性和電化學(xué)穩(wěn)定性,其純度要求特別高,其中雜質(zhì)含量如Na、K、Fe、Ni、Pb、Zn、HF和H2O等都要求在10-5(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下。作為鋰離子電池電解質(zhì)鋰鹽主要有以下優(yōu)點(diǎn):在電極上,尤其是碳負(fù)極上,形成適當(dāng)?shù)腟EIM;對(duì)正極集流體實(shí)現(xiàn)有效的鈍化,以阻止其溶解;有較寬廣的電化學(xué)穩(wěn)定窗口;在各種非水溶劑中有適當(dāng)?shù)娜芙舛?/p>

11、和較高的電導(dǎo)率;有相對(duì)較好的環(huán)境友好性。因此LiP后的研究是一項(xiàng)有著巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的工作。由于LiP后容易與水反應(yīng),因此LiPFj的制備工藝一般采用無(wú)水氟化氫、低烷基醴、月青和叱噬等非水溶劑。國(guó)內(nèi)外六氟磷酸鋰發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展始1993年,當(dāng)時(shí)以中科院、北京科技大學(xué)等大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)為主,直到1997年才開始有企業(yè)生產(chǎn)鋰電池。2000年以前,我國(guó)的鋰電池產(chǎn)業(yè)基本上處于邊引進(jìn)邊探索的階段,2001年以后,隨著比亞迪、比克、力神等本土生產(chǎn)商的迅速崛起,以及日本等在中國(guó)投資生產(chǎn)線,鋰電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速成長(zhǎng)階段。經(jīng)過(guò)近10年的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,中國(guó)的鋰電池帶動(dòng)了電池材料生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展,如湖南杉杉

12、、上海杉杉、盟固利、貝得特等,但這些企業(yè)的產(chǎn)品主要集中在正極材料、負(fù)極材料、電解液,對(duì)于高技術(shù)含量的六氟磷酸鋰的研究和產(chǎn)業(yè)化一直未取得大的進(jìn)步。國(guó)內(nèi)較早進(jìn)行六氟磷酸鋰開發(fā)的是天津化工研究設(shè)計(jì)院,從1996年開始在國(guó)內(nèi)首次開展六氟磷酸鋰電解質(zhì)的研究,并于1999年完成了4t/a的中試裝置。2005年經(jīng)天津金牛電源材料產(chǎn)業(yè)化,建設(shè)80t/a的六氟磷酸鋰建設(shè)項(xiàng)目,到2010年實(shí)現(xiàn)了500t/a的產(chǎn)能。2000年西安中富科技(西北核技術(shù)研究所提供技術(shù))完成了小試研究,但未見有繼續(xù)產(chǎn)業(yè)化方面的報(bào)道。2010年底巨化集團(tuán)凱圣公司通過(guò)技術(shù)引進(jìn)開始六氟磷酸鋰的中試,借助其電子級(jí)無(wú)水氟化氫產(chǎn)品和技術(shù)優(yōu)勢(shì),開始進(jìn)

13、軍六氟磷酸鋰產(chǎn)品。報(bào)道比較多的就是國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)氟化工的重要企業(yè)河南多氟多化工股份有限公司,于2009年開始20t/a的中試,計(jì)劃2011年完成200t/a生產(chǎn)能力。綜上所述,除了天津金牛擁有500t/a的產(chǎn)能并且全部自用外,國(guó)內(nèi)的其它電解液生產(chǎn)廠家所用六氟磷酸鋰基本采購(gòu)國(guó)外公司的產(chǎn)品。我國(guó)的六氟磷酸鋰仍處于中試或產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段,對(duì)所有公開的中文專利進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),顯示多氟多、天津化工研究設(shè)計(jì)院和中南大學(xué)申請(qǐng)的專利居前三位。對(duì)專利的類型進(jìn)行區(qū)別,可以看出四分之三屬于六氟磷酸鋰的合成,而另外四分之一側(cè)重于裝置和工藝;國(guó)內(nèi)的研究重點(diǎn)仍以合成為主,而對(duì)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品的精制等研究相對(duì)薄弱。國(guó)內(nèi)六

14、氟磷酸鋰專利統(tǒng)計(jì)見表1-1。表1-1國(guó)內(nèi)六氟磷酸鋰專利統(tǒng)計(jì)序號(hào)專利名稱專利號(hào)公開時(shí)間制#人1六氟磷酸鋰的制備方法CN1339401天津化工研究設(shè)計(jì)院2六氟磷酸鋰的制備方法CN1850592天津化工研究設(shè)計(jì)3六氟磷酸鋰的純化方法CN1850593天津化工研究設(shè)計(jì)4六氟磷酸鋰的溶劑精制方法CN1884046天津化工研究設(shè)計(jì)5一種六氟磷酸鋰的制備方法CN1962423比亞迪股份有限公司6高純六氟磷酸鋰的制備方法CN1中闡大學(xué)7一種六氟磷酸鋰的制備方法CN0比亞迪股份有限公司8一種高純六氟磷酸鋰的制備方法CN2中闡大學(xué)9六氟磷酸鋰連續(xù)化制備工2及裝置CN1洛陽(yáng)森藍(lán)化工10六氟磷酸鋰的制備方法CN6多氟

15、多化工股份有限公司11一種生產(chǎn)六氟磷酸鋰的方法CN7多氟多化工股份有限公司12一種生產(chǎn)六氟磷酸鋰的方法CN8多氟多化工股份有限公司13一種低成本六氟磷酸鋰的制備方法CN8A多氟多化工股份有限公司14六氟磷酸鋰的制備方法CN6A多氟多化工股份有限公司15一種合成六氟磷酸鋰的裝置CN7U多氟多化工股份有限公司目前亞洲已成為六氟磷酸鋰的主要生產(chǎn)區(qū),日、中、韓國(guó)形成三分天下的形勢(shì),其中日本是最大的生產(chǎn)國(guó)。日本中央硝子、關(guān)東電化公司和森田化工是世界三大生產(chǎn)商。由于技術(shù)原因,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的品質(zhì)目前落后于日本,高品質(zhì)的六氟磷酸鋰幾乎完全被日本公司壟斷,國(guó)內(nèi)的電解液生產(chǎn)企業(yè)也多從國(guó)外進(jìn)口,限制了國(guó)內(nèi)鋰電池發(fā)展的步

16、伐。第2章六氟磷酸鋰制造工藝及其控制傳統(tǒng)的制備方法傳統(tǒng)制備方法一采用五氯化磷(PC5)、氯化鋰(LiC1加氫氟酸(HF)為原料。步驟為:1 .五氯化磷與氫氟酸反應(yīng)制備五氟化磷(PFs),即PC5+5H1PE+5HC12 .使用五氟化磷與氯化鋰在氫氟酸溶液中進(jìn)行反應(yīng),制備六氟磷酸鋰。反應(yīng)式為:PFs+LiCLiPF步驟中使用F2處理除去含水分的氫氟酸。其中部分會(huì)解析為L(zhǎng)iF,使之成為雜質(zhì)。同時(shí),若最終產(chǎn)物中含有水分,那末將解析為L(zhǎng)iF、HF,它們轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),會(huì)在電池內(nèi)形成內(nèi)壓,對(duì)電池的穩(wěn)定性有副作用。若在反應(yīng)系統(tǒng)中通人F2,則可以干燥HF,反應(yīng)式如下:H2O依HF中)+2E-2HF+OFT反應(yīng)放

17、出沸點(diǎn)極低(-145C)、易揮發(fā)的氟氧化物OE同時(shí)向反應(yīng)系統(tǒng)中輸入F2也可除去固態(tài)原料中所含的水分,可防止LiPOxFy的產(chǎn)生。反應(yīng)使用兩個(gè)反應(yīng)器,在第一個(gè)反應(yīng)器中,發(fā)生反應(yīng)PC5+5H1PF+5HC1,反應(yīng)結(jié)束只有高純的PFs和HC1被輸送到第二個(gè)反應(yīng)器中,而PC1中雜質(zhì)被留在了第一個(gè)反應(yīng)器中,在第二個(gè)反應(yīng)器中,發(fā)生反應(yīng)PFs+LiCWLiPFo同時(shí)反應(yīng)的工藝中使用了涂有氟樹酯(如聚四氯乙烯)的設(shè)備。這種材料耐腐蝕,從而可以控制由于設(shè)備腐蝕導(dǎo)致的溶液中的金屬含量。該反應(yīng)使用廉價(jià)的原料PC15和LiC1,同時(shí),產(chǎn)率高達(dá)90%或以上,純度高達(dá)90%或以上,濕質(zhì)量分?jǐn)?shù)低至2X1(6或以下,游離HF

18、質(zhì)量分?jǐn)?shù)低至15X10或以下。傳統(tǒng)制備方法二采用五氯化磷(PC5)、氟化鋰(LiF劑氫氟酸(HF)為原料。反應(yīng)式如下:PC15+5HF+LiF-LiPF5HC1反應(yīng)過(guò)程為:LiF溶于無(wú)水HF溶液中,溫度控制在-80C19C,然后緩慢加入PC15o反應(yīng)結(jié)束后,加熱到-20C100c通入惰性氣體,將HF氣體除去,析出LiPFj晶體。將晶體在減壓下進(jìn)一步除去HF可得到純度達(dá)99%以上的LiPFi。雖然為PC15固體,取代了P后氣體原料易得,但在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免混有雜質(zhì)如10-6級(jí)的SQ2-、Fe、Pb等,特別是金屬不純物的存在,作為電解質(zhì)實(shí)用易產(chǎn)生一些問(wèn)題。因此不易制得高純LiP。為了克服這些問(wèn)題

19、,可以將反應(yīng)分為兩步,PC15與無(wú)水HF在-20C以下反應(yīng)生成P后,生成的PFs接著與HF形成白色晶體HPF)o將HPI6晶體從溶液中分離出來(lái),然后升溫到-10C-20C,HPI6發(fā)生分解,重新形成PE,再與LiF反應(yīng),可以提高產(chǎn)品純度,但是反應(yīng)產(chǎn)率較低,不易才$制。PC15與HF反應(yīng)制得PFs,將LiF溶解在HF中,然后向其中通入F2,目的是除去HF中的水分,從而避免含氧雜質(zhì)的生成,然后P后與LiF反應(yīng),得到高純的LiPF)o國(guó)外早期制備工藝美國(guó)著名氟科學(xué)家JHSimmons在1950年就提出了LiPFj的制造方法,他用PFs與LiF在鍥制容器中直接反應(yīng)制得產(chǎn)品。其反應(yīng)式如下PFs+Li曰L

20、iPF其反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行,且未使用任何溶劑,主要缺點(diǎn)為產(chǎn)率較低,很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。其原因是:該反應(yīng)為氣固反應(yīng),生成的LiPF,將LiF完全包覆,阻止了反應(yīng)進(jìn)一步的進(jìn)行。另有資料報(bào)道,在全封閉的容器內(nèi),溫度為200c左右,在HF存在下紅磷與LiF反應(yīng)也可以制得該產(chǎn)品。其反應(yīng)式如下:2P+2LiF+10HF-LiPF5H2該反應(yīng)的缺點(diǎn)為產(chǎn)率低,反應(yīng)過(guò)程不易控制,產(chǎn)物純度低。有資料介紹用BrF3,LiF和P2O5作原料合成LiPFj,其化學(xué)方程式如下:2BrF5+2LiF+PO5-LiPf6+BrO5+F2O2該工藝缺點(diǎn)為很難得到高純度的產(chǎn)品。還有資料報(bào)道,在25c下LiF與P后在氟化氫中反應(yīng)

21、可以制得LiPf6,其反應(yīng)式如式PFs+LiF-LiPF但該工藝的主要缺點(diǎn)是:容易發(fā)生結(jié)渣堵塞,且LiPf6的純度不高;也有資料報(bào)道用一種丙酮月青和LiPf6的中間體來(lái)制備和純化LiPFsosushi等介紹了一種采用PCb,為原料制備LiP標(biāo)的方法,它的整個(gè)制備過(guò)程可分為4步:1.第一次氟化過(guò)程PC13與HF反應(yīng)制備出PB;1 ,氯化過(guò)程PB與C2反應(yīng)生成PBC2;3 .第二次氟化過(guò)程PRC2與HF反應(yīng)生成PFs;4 .PF)與LiF的HF溶液反應(yīng)制得LiPf6。Ulrich等以PC15、POC3作為原料與LiF直接反應(yīng),反應(yīng)后的混合物經(jīng)有機(jī)溶劑萃取分離后獲得產(chǎn)品。具體的做法為:將PC15、P

22、OC%與LiF先在150c300c溫度下反應(yīng)5h,再在60C120c溫度下反應(yīng)5h,最后產(chǎn)物在080c下用有機(jī)溶劑分離、純化。近期制備工藝近期制備方法一將盛有200mL新鮮蒸儲(chǔ)無(wú)水CHbCN的三頸燒瓶置于0c的冰水浴中,向其中加入,然后在攪拌下通入PF5氣體。利用液封(液封劑為甘油)使反應(yīng)體系隔絕空氣。反應(yīng)時(shí)間為124h0反應(yīng)完全后,將反應(yīng)液加熱到60C,趁熱過(guò)濾,將濾液置于冰箱中冷凍12h以上。最后將所得沉淀在05c下真空抽濾,濾餅經(jīng)24h干燥后,即得到白色粉末狀的LiPf60重量法測(cè)PF6一及原子吸收法測(cè)Li+的純度,表明其純度998%。電導(dǎo)率是電解質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù),在手套箱中配成1mol

23、/L(EC:DEC=11,體積比)的LiP后溶液,測(cè)得的電導(dǎo)率為10.2mS/cm(25C),優(yōu)于文獻(xiàn)報(bào)道的mS/cm。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)處理,包括FT-IR測(cè)試(測(cè)試范圍:4004000cm-1,分辨率優(yōu)于,掃描32次),TGDTG測(cè)試(剛玉材質(zhì)地竭,保護(hù)氣為高純Ar氣,升溫速率為5c/min,升溫范圍為20500C),和XRD測(cè)試(Fe靶,管壓40kV,管電流30mA,掃描速度10C/min)。分析結(jié)果分別如圖2-1,圖2-2,圖2-3。圖2-1白油(NUJOD及分散于白油中的LiPF6的FT-IR譜圖圖2-1為紅外光譜分析。由于成品的LiF拈暴露在空氣中極易水解,故而我們采取在Unilab手套

24、箱中制樣。用不銹鋼角匙取23mgLiPF在瑪瑙研缽中研磨5min,滴上適量白油并充分研勻,然后封入以氟橡膠密封的兩片KBr窗片之間。該樣品利用真空干燥器轉(zhuǎn)移至FT-IR儀的測(cè)量室中進(jìn)行測(cè)量。采用同種方法測(cè)量空白,得到的白油和溶有LiF用白油的紅外線光譜圖。NUJOL+LiPF的FT-IR譜圖扣除NUJOL的FT-IRif圖后,僅在837cm-1和567cm-1兩處發(fā)現(xiàn)了LiP后的強(qiáng)吸收峰,這與六氟磷酸鹽在820860cm-1和550565cm-1處有兩個(gè)強(qiáng)的特征吸收峰是一致的。圖2-2是在Unilab手套箱中將一定量的LiPF,置于預(yù)處理過(guò)的剛玉培竭中,以真空干燥器轉(zhuǎn)移至差熱分析儀中,LiP后

25、的分解過(guò)程是分3步完成的,而不是傳統(tǒng)認(rèn)為的1步完成。圖2-2LiPF6的熱重曲線文獻(xiàn)報(bào)道LiP后中的分解方程式是:LiP后一LiRPFs但在圖2-2中顯示的分三步分解,具體的分解數(shù)據(jù)如表2-1。表2-1LiP后的熱分解數(shù)據(jù)階段分解分解范圍/c分解溫度/c虧損/%a208672386120950120246203實(shí)驗(yàn)中的起始質(zhì)量為,若按方程式分解,理論分解率為,實(shí)驗(yàn)中實(shí)際失重百分率:+%+%=%兩者基本口合,但圖2-2所示的分解過(guò)程卻比較復(fù)雜,特別是第二部失重率太少,理論上推算不可能分解出小分子,具體分解機(jī)理需要更深入的探討。樣品在Unilab手套中經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,利用X射線衍射儀測(cè)定了樣品的晶體

26、結(jié)構(gòu),圖2-3即為所得到的射線衍射譜圖,從圖可知,所得衍射峰清晰,說(shuō)明該樣品晶型非常好,而且在28二處出現(xiàn)了I/I0=100的衍射峰。圖2-3LiPR的X射線衍射譜圖近期制備方法二在制備LiP后的過(guò)程中,如果能夠直接制備用于鋰電池的LiP后溶液,則可以減少一些操作流程,提高效率。采用溶液法,能夠有效地解決該問(wèn)題。1.溶液法一溶液法一是在LiF與PF5反應(yīng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的,即將LiF懸浮于EC僦酸乙烯酯)、DEC僦酸二乙酯)、DMEQ二醇二甲醴)等鋰電池有機(jī)電解質(zhì)中,然后通入PFs,該反應(yīng)雖然也是固相一氣相反應(yīng),但是產(chǎn)物L(fēng)iP后能及時(shí)溶解在ECDECDME等有機(jī)溶劑中,使界面不斷更新,提高效率

27、。同時(shí),所得的電解液可直接用于鋰電池。上述過(guò)程中P后過(guò)量,反應(yīng)結(jié)束后,可用惰性氣體除去。反應(yīng)溫度控制在-40C100c之間。溫度過(guò)低溶劑易發(fā)生凝固,反應(yīng)不能有效進(jìn)行;過(guò)高,溶劑與PFs發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致顏色變化,粘度增加。氟化鋰的用量一般每升溶劑100200g0該反應(yīng)易于控制,產(chǎn)率也高,同時(shí)溶劑的穩(wěn)定性高。該法雖然避免了使用具有強(qiáng)腐蝕性的HF作為溶劑,但是該法中使用的PFs仍然具有較強(qiáng)的腐蝕性,對(duì)合成設(shè)備的要求仍然較高,而且該物質(zhì)必須自己制備。同時(shí)該法還存在P后與有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)以及有機(jī)溶劑與LiP后之間形成復(fù)合物從而導(dǎo)致有機(jī)溶劑從最終產(chǎn)品中的脫除較為困難的問(wèn)題。2.溶液法二溶液法的另一方法是在絡(luò)

28、合法的基礎(chǔ)上而來(lái)的,它由以下3步組成:1將鹽(XH)+PF一(X懈易斯堿)與含鋰的強(qiáng)堿在混合溶劑中反應(yīng),生成LiP后。2 .除去殘留物及副產(chǎn)物。3 .加入其它鋰電池所需的別的溶劑?;旌先軇┮话銥殒湢罨颦h(huán)狀,如EGPGDEGDMC等,(XH)+PF一及強(qiáng)堿一般分別選用NHPR和LiH0這樣,生成的副產(chǎn)物為NH3、H2,易于用減壓方法或通惰性氣體除去。過(guò)量的反應(yīng)物一般為L(zhǎng)iH,這樣,固體LiH可過(guò)濾或離心除去;另外,它能與可能存在的水分反應(yīng),確保無(wú)水環(huán)境;同時(shí)為提高反應(yīng)速率,反應(yīng)物之一必須可溶,而NH4PF5一般能溶于ECDEC等溶齊1J中。該方法使用的NH4PF5與LiH的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)低于HF、PF

29、5,同時(shí)原料易得,易處置,副產(chǎn)物易除去,效果比較理想。這種方法的不足之處是,NJPFj和LiH價(jià)格較貴,LiH也有毒性,使得這種方法只能處于實(shí)驗(yàn)室階段而不能作進(jìn)一步的工業(yè)推廣,其反應(yīng)原理是:NH4P后+LiH-URFNH3+H2Ato巾na介紹將一定量KP后在室溫下溶解于CHsCN中,同時(shí)將一定量的LiC1與乙睛在室溫下形成懸浮液。將兩種溶液混合并攪拌,然后以一定流量向混合液中通人氨氣24h,過(guò)濾出KC1晶體,真空蒸發(fā)濾液得LiPF6產(chǎn)品,此操作容易造成LiPFs分解,因?yàn)橐揖Ψ悬c(diǎn)為90C。該類工藝制備的LiPFs產(chǎn)品中,LiF、KC1、CHbCN,KP后和金屬鹽等雜質(zhì)均可能偏高,必須要純化處

30、理,純化處理難度大,增加工藝流程和生產(chǎn)成本,還有殘留在產(chǎn)品的CH3CN可能對(duì)電池材料產(chǎn)生影響,從而影響電池電性能。目前LiP主要用做電池電解質(zhì),它的制備過(guò)程比較困難,要求純度非常高,這主要依賴反應(yīng)和提純過(guò)程中溶劑的選擇。早期的制備方法都不能滿足要求,而采有機(jī)溶劑制備就提高了LiPf6的純度。這種方法應(yīng)該會(huì)成為以后制備LiPf6的主要途徑。第3章含氟廢氣、廢水的治理國(guó)家對(duì)含氟廢氣、廢水的排放有嚴(yán)格的規(guī)定,如GB16297-1996中規(guī)定,含氟廢氣的最高允許排放濃度為mg/m3(非普鈣工業(yè)區(qū)),15m高排氣筒最高允許排放速率為kg/h(二級(jí));GB8978-1996中規(guī)定,非低氟地區(qū)或非黃磷工業(yè)區(qū)

31、含氟廢水的外排濃度不得超過(guò)10mg/L(二級(jí)標(biāo)準(zhǔn))。隨著電動(dòng)自行車的普及和新能源汽車的推廣,鋰離子電池的生產(chǎn)規(guī)模將會(huì)出現(xiàn)較大幅度增長(zhǎng)。在鋰離子電池電解質(zhì)鋰鹽六氟磷酸鋰工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中,必然伴隨有一定量的含氟廢氣和廢水外排。因此,做好含氟廢氣和廢水的監(jiān)測(cè)、治理工作不僅是工廠順利生產(chǎn)的必要條件,也是一項(xiàng)造福子孫后代的大事。六氟磷酸鋰工廠的生產(chǎn)安全與防護(hù)應(yīng)急救治皮膚接觸氟氣的燒傷往往當(dāng)時(shí)感覺(jué)并不明顯。如認(rèn)為可疑時(shí),應(yīng)立即用已配好的水溶液藥物浸洗。這一水溶液藥物的配方為:硫酸鎂20%;甘油18%;氧化鎂6%;鹽酸普羅卡因。氟氣燒傷較氟化氫引起的灼傷復(fù)愈要快得多。如皮膚沾染上氫氟酸,應(yīng)立即用大量3%的氫

32、氧化鈉或10%的碳酸氫鈉沖洗;如手上沾上氫氟酸,應(yīng)在上述溶液中浸洗一些時(shí)間,然后涂上新配制的軟膏(2%MgSQ、6%MgO18%甘油鹽酸普魯卡因,用蒸儲(chǔ)水配成)。當(dāng)皮膚與氫氟酸接觸灼傷后,可向皮下注射10%的葡萄糖酸鈣溶液,然后涂上上述軟膏中和。當(dāng)被低濃度的氫氟酸灼傷時(shí),可用氯化錮溶液代替葡萄糖酸鈣治傷;也可用水立即沖洗皮膚灼燒處,再將受傷處在用冰冷卻的酒精(70%)或用冰冷卻的飽和硫酸鎂溶液中浸泡h以上,灼燒處若無(wú)病理變化,可涂上述新制備的軟膏。當(dāng)眼中濺人氫氟酸時(shí),必須立即就近用水沖洗,然后用蒸儲(chǔ)水至少?zèng)_洗15min.防護(hù)氟及氟化氫操作過(guò)程中存在腐蝕、燃燒、毒性等諸多安全問(wèn)題,以下幾點(diǎn)特別要

33、加以重視。1 .制氟過(guò)程中,要防止電解槽內(nèi)發(fā)生混合氣體爆炸,例如陰極室漏入空氣,由于電解質(zhì)液波動(dòng)導(dǎo)致氟氣或氫氣從分隔罩下緣穿越互混等。2 .任何情況下,操作含氟設(shè)備,必須穿戴防護(hù)手套、面罩和防護(hù)服,避免與氟化氫或氟氣直接接觸。生產(chǎn)車間應(yīng)備有應(yīng)急的防毒面具。3 .在生產(chǎn)設(shè)備中嚴(yán)禁使用油脂等有機(jī)物,要注意管道內(nèi)的清潔。否則會(huì)引起燃燒、放熱、導(dǎo)致金屬材料熔化破裂、毒氣沖出等事故。4 .除設(shè)有隔離的儀表控制室外,生產(chǎn)車間還應(yīng)有良好的通風(fēng),為工作人員在檢修時(shí)提供新鮮空氣和安全環(huán)境。即使是短時(shí)間使用低壓氟氣,操作人員也必須有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù),要戴安全眼鏡和干凈的橡膠手套。接近稍高壓力的氟氣閥門或鋼瓶時(shí),一定要戴

34、防護(hù)面罩,還應(yīng)備好供氧面具。高壓氟裝置如發(fā)生泄漏,與金屬反應(yīng)會(huì)引起燃燒,所以還應(yīng)有屏蔽保護(hù)。鋼瓶應(yīng)安放在離操作崗位一定距離,采用延伸的手柄操縱閥門。六氟磷酸鋰工廠含氟廢氣的治理六氟磷酸鋰工廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含氟廢氣主要有三種氣體,即氟化氫、五氟化磷和氟氣。這三種氣體中,氟化氫和五氟化磷都極易于與堿性水溶液發(fā)生反應(yīng),生成可溶性的氟化物。五氟化磷的反應(yīng)原理與治理五氟化磷與堿性水溶液的反應(yīng)如下:PB+4H2緘H3PC4+5HFH3PC4+5HF+3NaOHNa3PO4+NaF+3HO氟氣與水發(fā)生反應(yīng),會(huì)生成具有爆炸性質(zhì)化合物0電因此氟氣不能用堿性水溶液直接吸收,F(xiàn)2+H2OOE+H2為了避免以上過(guò)程

35、的發(fā)生,可先將含有氟氣的廢氣進(jìn)行焚燒。焚燒的一般做法為將氟氣通過(guò)填充了炭或硅的焚燒柱,發(fā)生反應(yīng)使其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氟化物。F2+CACXSi+亞-SiF炭的價(jià)格較便宜,但氟氣與炭需要在500c以上才能發(fā)生反應(yīng)。硅的價(jià)格相對(duì)較高,但硅與氟氣在常溫下就可發(fā)生反應(yīng),易于操作。含氟廢氣的治理六氟磷酸鋰生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣含氟廢氣量小,大部分廢氣都經(jīng)由真空管道外排?;谝陨显?,對(duì)含氟廢氣的治理我們主要采用以下方法:1 .在每一生產(chǎn)工段真空管道與主真空管道連接處,設(shè)置一活性A12O3吸收柱,這樣既使含氟廢氣得到凈化,也保護(hù)了真空泵。2 .在含有氟氣的廢氣出口端設(shè)置一硅的焚燒柱,使氟氣轉(zhuǎn)化為四氟化硅。3 .所

36、有的含氟廢氣最后經(jīng)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入廢氣處理中心,廢氣處理中心采用室一塔制”對(duì)含氟廢氣進(jìn)行最后處理。氟化氫的治理由于水對(duì)氟化氫和四氟化硅有較高的親合力,因此常用水吸收的方法去除氟化氫和四氟化硅氣體。目前我國(guó)多數(shù)磷肥廠、制藥廠等均用堿、氮、石灰、電石等的水溶液吸收氟氣。吸收率可達(dá)95%以上。雖然國(guó)外也有利用干法來(lái)治理氟氣,但因它還存在許多問(wèn)題,我國(guó)目前尚未采用。1 .反應(yīng)原理本工藝采用石灰乳中和氟化氫和四氟化硅的方法,使其生成氟化鈣和二氧化硅沉渣,以達(dá)到除氟的目的。具反應(yīng)如下:HF+HO-HF(水溶液)3SiR+2H2緘2H2SiFs+SiO;3Ca(OH2+HbSiFs-3CaF;+SiOJ+4HO

37、2HF+Ca(OH2-CaF;+2HO2 .治理工藝因回轉(zhuǎn)爐排煙溫度高達(dá)900c以上,但凈化部分工藝要求溫度不能超過(guò)200co所以如何降低含氟廢氣的溫度是本工藝的關(guān)鍵問(wèn)題。設(shè)計(jì)中我們采用了既能充分利用余熱,又能達(dá)到有效降溫的二級(jí)降溫工藝。第一級(jí)選用余熱供水鍋爐,可供職工開水、洗澡用水及制造車間冬季采暖。第二級(jí)選用外部降溫系統(tǒng),熱水可供職工洗澡。經(jīng)過(guò)降溫后的廢氣,用風(fēng)機(jī)送到噴淋塔頂部,同時(shí)從塔頂部用泵送入pH=1112的石灰乳進(jìn)行反應(yīng),生成的氟化氫水溶液及氟化鈣等從塔底端排人沉淀水池,氣體經(jīng)氣液分離器分離后由煙囪排人大氣。此治理工藝不甜排放污水和廢渣,即石灰液循環(huán)使用,定期補(bǔ)充。兩個(gè)循環(huán)沉淀池相

38、互交替使用,每隔710天交換一次,將其pH值調(diào)至中性停30分鐘左右,將其清液用泵打入噴淋塔,排水管則放到另一個(gè)水池中,待清液基本抽完后,用泥漿泵抽出含30%左右的沉淀物,再經(jīng)沉淀、排液、干燥后作為塑料和橡膠的填料。3 .主要設(shè)備設(shè)計(jì)及防腐材料選擇主要設(shè)備設(shè)計(jì)氟氣治理設(shè)計(jì)中,最關(guān)鍵的設(shè)備是洗滌吸收塔。常用的有噴射式、文丘里式及旋風(fēng)洗滌器和隔板洗滌器等等。本工藝選用噴淋式吸收塔。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、效率高、操作維修方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),塔高和塔徑參照國(guó)內(nèi)其它行業(yè)噴射塔的尺寸,根據(jù)氣體的流速、流量經(jīng)過(guò)計(jì)算而確定。即塔高H=,塔內(nèi)徑為,石灰乳循環(huán)泵選用耐腐蝕的離心泵。防腐材料氫氟酸的防腐材料主要有聚

39、氛乙烯、鉛、石墨、耐酸不銹鋼等。根據(jù)各種設(shè)備的使用條件,對(duì)噴淋塔選用普通水泥,塔內(nèi)涂瀝青,風(fēng)機(jī)進(jìn)行搪鉛處理,溫度高的部分用普通碳鋼,溫度低的部分采用聚氛乙烯塑料管。總之,采用噴淋吸收工藝來(lái)處理高溫狀態(tài)的含氟煙氣是有效的途徑之一。如果將液體與氣體接觸的時(shí)間設(shè)計(jì)得較合理,就一定能獲得理想的效果。若將余熱鍋爐適當(dāng)改型,并增加耐酸水泥襯里,將第二級(jí)換熱器改為臥式噴淋吸收裝置,與立式噴淋裝置相配合效果將更佳,同時(shí)又可大大降低設(shè)備投資。含氟廢水的治理石灰一硫酸鋁法處理高濃度含氟廢水1 .高濃度含氟廢水處理工藝流程對(duì)于高pH的含氟廢水,推薦流程見圖3-1:出反應(yīng)30min反應(yīng)5min廢水水渣過(guò)濾沉降120m

40、in二段污渣回流段石灰除氟圖3-1石灰一硫酸鋁二段除氟流程(酸反調(diào)pH)對(duì)于低pH的含氟廢水,推薦流程見圖3-2:圖3-2石灰一硫酸鋁二段除氟流程2 .工藝流程及參數(shù)說(shuō)明 廢水由各個(gè)排水點(diǎn)收集到初沉淀池(初沉淀池兼調(diào)節(jié)池作用,且可通過(guò)自然冷卻使氟化鹽結(jié)晶析出,回收大量氟化鹽),HRT=120min 調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入各級(jí)反應(yīng)池(4級(jí)串聯(lián)運(yùn)行,控制Ca/F比,總反應(yīng)時(shí)間3040min),在反應(yīng)池中逐級(jí)加入石灰乳。 反應(yīng)池出水后進(jìn)入中間沉淀池澄清,HRT=60mk沉淀池出水進(jìn)入下一級(jí)反應(yīng),沉淀池渣進(jìn)脫水處理工序。濾液返回一級(jí)反應(yīng)池,渣作為氟石膏外賣作建材。沉淀池出水進(jìn)入二段除氟反應(yīng)池,在此加硫酸鋁溶液

41、,控制Al/F,反應(yīng)時(shí)間5min。 二段除氟反應(yīng)池出水進(jìn)入二沉池,二沉池出水外排,渣回流至一級(jí)反應(yīng)池或回流至初沉池,作為該廠處級(jí)產(chǎn)品回收。石灰一粉煤灰處理含氟廢水1 .粉煤灰一石灰聯(lián)合工藝將粉煤灰作為一級(jí)階段吸附劑時(shí),六因素五水平正交實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,對(duì)氟離子去出率影響粉煤灰的投入量溫度氟離子初始濃度吸附時(shí)間pH絮凝劑量,得到了正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)組合為:溫度45C,粉煤灰添加量,吸附時(shí)間90min,PAM(質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%)加入量,pH=,氟離子初始濃度為350mg/L;在此最優(yōu)組合的條件下,對(duì)工藝條件的使用性驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),其對(duì)氟離子濃度為3501000mg/L廢水去除效果較好,除氟率可達(dá)%。將石灰作為二

42、級(jí)階段沉降劑時(shí),四因素三水平存在交互設(shè)計(jì)的正交實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,對(duì)除氟效果處在交互影響的因素組合為:溫度、添加劑量和時(shí)間因素組合;溫度,時(shí)間和pH因素組合。此階段用石灰處理正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)組合為:溫度10C,石灰加入量,反應(yīng)時(shí)間60min,pH=。在最優(yōu)組合的條件下,粉煤灰一石灰聯(lián)合工藝處理含氟離子濃度為1000mg/L廢水,出水中氟離子的濃度為20mg/L左右,尚達(dá)不到國(guó)家工業(yè)廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。共存離子干擾工藝研究結(jié)果表明,陽(yáng)離子,單一陰離子對(duì)粉煤灰一石灰聯(lián)合工藝處理1000mg/L高濃度含氟廢水呈促進(jìn)趨勢(shì),有利于含氟廢水的處理,而當(dāng)5種陽(yáng)離子復(fù)合,4種陰離子復(fù)合濃度高于800mg/L,干擾效

43、應(yīng)較大。2 .石灰一粉煤灰聯(lián)合工藝將石灰作為一級(jí)段沉降劑時(shí),六因素五水平正交實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,對(duì)氟離子去除率影響石灰投加量氟離子初始濃度溫度絮凝劑量反應(yīng)時(shí)間pH,得到了正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)組合為:溫度10C,粉煤灰添加量,吸附時(shí)間30min,PAM(質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%)加入量,pH為,氟離子初始濃度為200mg/L;在此最優(yōu)組合的條件下,對(duì)工藝條件對(duì)于含2001000mg/L氟離子廢水該工藝具有較好的適用,其中200mg/L含氟廢水用石灰處理后,出水中含氟濃度為L(zhǎng),復(fù)合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)高于200mg/L含氟廢水,出水中含氟濃度高于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的1000mg/L的高濃度含氟廢水,經(jīng)過(guò)處理后,具出

44、水含氟量為L(zhǎng)。將粉煤灰作為二階段吸附劑時(shí),四因素三水平存在交互設(shè)計(jì)的正交實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,對(duì)除氟效果存在交互影響的因素組合為:溫度,添加量和時(shí)間組合;溫度,添加量和pH組合;此階段用粉煤灰處理正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)組合為:溫度35C,石灰加入量,反應(yīng)時(shí)間90min,pH=。在最優(yōu)組合的條件下,石灰一粉煤灰聯(lián)合工藝處理含氟離子濃度為1000mg/L的廢水,出水中氟離子濃度為4mg/L以下,復(fù)合國(guó)家工業(yè)廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。石灰一粉煤灰聯(lián)合工藝的干擾離子研究發(fā)現(xiàn),存在Mn2+,Fe3+,Mg2+陽(yáng)離子時(shí),對(duì)含氟廢水處理效果影響不大。Al3+離子濃度在10100mg/L范圍內(nèi),聯(lián)合工藝出水可到到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。Z

45、n2+離子其干擾工藝的除氟效果。對(duì)粉煤灰一石灰聯(lián)合工藝和石灰一粉煤灰聯(lián)合工藝處理高濃度含氟廢水比較發(fā)現(xiàn),石灰一粉煤灰聯(lián)合工藝處理后的出水含氟量符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),是高濃度含氟廢水處理的最佳工藝。六氟磷酸鋰生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要由兩部分組成,即廢氣治理中產(chǎn)生的二次含氟廢水和清洗產(chǎn)生的含氟廢水,所產(chǎn)生的廢水具有量小、間斷排放濃度較低的特點(diǎn),基于以上特點(diǎn),我們?cè)O(shè)置了一大蓄水池,將廢水集中排放至此,達(dá)到一定量后,用化學(xué)沉淀-混凝沉淀法處理后,再經(jīng)活性A12O3吸收柱處理后,達(dá)標(biāo)外排。為了保持建立良好的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),除采取上述治理措施外,在廠區(qū)內(nèi)和廠區(qū)周圍,種植一些選擇性吸附和抗氟能力強(qiáng)的松樹,再種植一

46、些對(duì)氟敏感的植物如雪松、唐菖蒲,這樣既可以充分利用樹木的吸收、凈化和阻擋作用,提高環(huán)境自凈能力,又可以利用生物來(lái)監(jiān)測(cè)大氣氟污染,從而達(dá)到綜合治理的目的??傊?,六氟磷酸鋰工廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氟氣、氟化氫以及其他氟化物對(duì)人體和環(huán)境具有較高的毒性;在生產(chǎn)過(guò)程中需要采取嚴(yán)格的安全防護(hù)措施,含氟廢氣可通過(guò)水溶液吸收或者吸附劑吸收,而氟廢水可以通過(guò)沉淀法或者吸附法處理??諝庵泻鷱U氣可以通過(guò)采氣監(jiān)測(cè)法監(jiān)測(cè),含氟廢水中氟離子濃度可以采用氟離子選擇電極測(cè)定。第4章展望隨著科技的不斷發(fā)展,鋰電技術(shù)不斷地進(jìn)步,日趨成熟起來(lái),在這個(gè)提倡清潔能源的時(shí)代,它正逐步的成長(zhǎng),最后可能成為清潔能源的中堅(jiān)力量。目前鋰電池主要用

47、于手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼產(chǎn)品、游戲機(jī)、電動(dòng)工具等,鋰電池除了在上述領(lǐng)域會(huì)持續(xù)增長(zhǎng),隨著世界各國(guó)新能源汽車的迅速發(fā)展,將來(lái)作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力源,動(dòng)力鋰電池將會(huì)成為六氟磷酸鋰電解質(zhì)需求劇增的另一個(gè)主要拉動(dòng)因素。六氟磷酸鋰的大量生產(chǎn)產(chǎn)生的含氟廢氣、廢水的排放也會(huì)增加,相信科技的發(fā)展會(huì)將氟廢氣、廢水更好的治理。目前鋰電池主要用于手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼產(chǎn)品、游戲機(jī)、電動(dòng)工具等,其中在中國(guó)最大的應(yīng)用領(lǐng)域是手機(jī),約占二分之一,其次是筆記本電腦,約占四分之一(圖4-1)。而世界范圍內(nèi)用鋰電池最多的也是手機(jī)和筆記本電腦領(lǐng)域,兩項(xiàng)合計(jì)占鋰電池消費(fèi)量的68%(圖4-2)。圖4-12009年中國(guó)鋰離子電池使用領(lǐng)域分配圖4-22009年世界鋰離子電池使用領(lǐng)域自上世紀(jì)90年代鋰電池產(chǎn)業(yè)化至今,全球鋰離子電池需求量持年均10%左右的速度增長(zhǎng)。在全球新一代3G移動(dòng)通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化娛樂(lè)便攜設(shè)備逐步普及的帶動(dòng)下,該領(lǐng)域消費(fèi)需求將繼續(xù)保持旺盛的增長(zhǎng)。同時(shí),根據(jù)圖4-1和圖4-2的對(duì)比,還可以看到目前鋰電池在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用仍然處于初級(jí)階段,

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