СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА ЛИТИЯ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ И СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ

1. Способ производства кристаллов моногидрата гидроксида лития, включающий этапы, на которых:
(a) концентрируют содержащий литий рассол, который также содержит натрий и необязательно калий, для осаждения натрия и необязательно калия из рассола;
(b) необязательно очищают рассол для удаления или уменьшения концентраций бора, магния, кальция, сульфата и любого оставшегося натрия или калия;
(c) регулируют рН рассола до около 10,5-11 для дополнительного удаления любых катионов, отличных от лития;
(d) дополнительно очищают рассол посредством ионообмена для уменьшения общей концентрации кальция и магния до меньше чем 150 ppb;
(e) проводят электролиз рассола для образования раствора гидроксида лития, содержащего меньше чем 150 ppb общего количества кальция и магния, с газообразным хлором и газообразным водородом в качестве побочных продуктов; и
(f) концентрируют и кристаллизуют раствор гидроксида лития для получения кристаллов моногидрата гидроксида лития.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный раствор гидроксида лития на этапе (f) преобразовывают в продукты лития высокой чистоты, предпочтительно карбонат лития высокой чистоты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит центрифугирование кристаллов моногидрата гидроксида лития.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно содержит сушку указанных центрифугированных кристаллов и последующую упаковку высушенного материала.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что рассол концентрируют до концентрации лития от около 2% до около 7% перед электролизом.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащий литий рассол, как на этапе (а), концентрируют посредством испарения солнечной теплотой.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество бора в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством процесса органической экстракции или ионообмена.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество магния в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством управляемой реакции с известью или гашеной известью.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество магния в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством управляемой реакции с известью и гашеной известью.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество кальция в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством обработки щавелевой кислотой.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество сульфата в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством обработки барием.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество натрия в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством фракционной кристаллизации.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН рассола регулируют до значения около 11.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН рассола регулируют добавлением гидроксида лития и карбоната лития в количествах, стехиометрически равных содержанию железа, кальция и магния.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН рассола регулируют добавлением гидроксида лития и карбоната лития, которые получены из продуктов способа по п.1.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что общую концентрацию кальция и магния в рассоле уменьшают до меньше чем 150 ppb посредством ионообмена.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе электролиза используют полупроницаемые мембраны, которые избирательно пропускают катионы и препятствуют прохождению анионов.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе электролиза электроды изготовлены из материала с высокой коррозионной устойчивостью.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе электролиза электроды имеют титановое и никелевое покрытие.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе электролиза электрохимическую ячейку располагают в конфигурации с "псевдо нулевым зазором".
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе электролиза используют монополярную мембранную ячейку, предпочтительно монополярную мембрану Ineos Chlor FMl 500.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе электролиза электрод со стороны катода имеет многопластинчатую конструкцию в форме фонаря для возникновения турбулентности и высвобождения газа.
23. Способ производства соляной кислоты, при этом способ включает этапы, на которых:
(a) концентрируют содержащий литий рассол, который также содержит натрий и необязательно калий, для осаждения натрия и необязательно калия из рассола;
(b) необязательно очищают рассол для удаления или уменьшения концентраций бора, магния, кальция, сульфата и любого оставшегося натрия или калия;
(c) регулируют рН рассола до около 10,5-11 для дополнительного удаления любых катионов, отличных от лития;
(d) дополнительно очищают рассол посредством ионообмена для уменьшения общей концентрации кальция и магния до меньше чем 150 ppb;
(e) электролизируют рассол для образования раствора гидроксида лития, содержащего меньше чем 150 ppb общего количества кальция и магния с газообразным хлором и газообразным водородом в качестве побочных продуктов; и
(f) производят соляную кислоту посредством сжигания газообразного хлора с избыточным водородом.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что указанный раствор гидроксида лития на этапе (е) преобразовывают в продукты лития высокой чистоты, предпочтительно карбонат лития высокой чистоты.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что дополнительно содержит концентрирование и кристаллизацию раствора гидроксида лития для получения кристаллов моногидрата гидроксида лития.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что дополнительно содержит сушку указанных кристаллов.
27. Способ по п.23, отличающийся тем, что рассол концентрируют до концентрации лития от около 2% до около 7% перед электролизом.
28. Способ по п.23, отличающийся тем, что содержащий литий рассол, как на этапе (а), концентрируют посредством испарения солнечной теплотой.
29. Способ по п.23, отличающийся тем, что количество бора в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством процесса органической экстракции.
30. Способ по п.23, отличающийся тем, что количество магния в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством управляемой реакции с известью или гашеной известью.
31. Способ по п.23, отличающийся тем, что количество магния в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством управляемой реакции с известью.
32. Способ по п.23, отличающийся тем, что количество кальция в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством обработки щавелевой кислотой.
33. Способ по п.23, отличающийся тем, что количество сульфата в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством обработки барием.
34. Способ по п.23, отличающийся тем, что количество натрия в рассоле, как на этапе (b), уменьшают посредством фракционной кристаллизации.
35. Способ по п.23, отличающийся тем, что рН рассола регулируют до значения около 11.
36. Способ по п.23, отличающийся тем, что рН рассола регулируют добавлением гидроксида лития и карбоната лития в количествах, стехиометрически равных содержанию железа, кальция и магния.
37. Способ по п.23, отличающийся тем, что рН рассола регулируют добавлением гидроксида лития и карбоната лития, которые получены из продуктов способа по п.1.
38. Способ по п.23, отличающийся тем, что общую концентрацию кальция и магния в рассоле уменьшают до меньше чем 150 ppb посредством ионообмена.
39. Способ по п.23, отличающийся тем, что на этапе электролиза используют полупроницаемые мембраны, которые избирательно пропускают катионы и препятствуют прохождению анионов.
40. Способ по п.23, отличающийся тем, что на этапе электролиза электроды изготовлены из материала с высокой коррозионной устойчивостью.
41. Способ по п.23, отличающийся тем, что на этапе электролиза электроды имеют титановое и никелевое покрытие.
42. Способ по п.23, отличающийся тем, что на этапе электролиза электрохимическую ячейку располагают в конфигурации с "псевдо нулевым зазором".
43. Способ по п.23, отличающийся тем, что на этапе электролиза используют монополярную мембранную ячейку, предпочтительно Ineos Chlor FMl 500, или другую коммерчески доступную монополярную мембранную ячейку.
44. Способ по п.23, отличающийся тем, что на этапе электролиза электрод со стороны катода имеет многопластинчатую конструкцию в форме фонаря для возникновения турбулентности и высвобождения газа.
45. Способ производства кристаллов моногидрата гидроксида лития, включающий этапы, на которых:
(a) очищают содержащий литий рассол, который также содержит натрий и необязательно калий, для уменьшения общей концентрации кальция и магния до меньше чем 150 ppb;
(b) электролизируют рассол для образования раствора гидроксида лития, содержащего меньше чем 150 ppb общего количества кальция и магния, с газообразным хлором и газообразным водородом в качестве побочных продуктов; и
(c) концентрируют и кристаллизуют раствор гидроксида лития для получения кристаллов моногидрата гидроксида лития.
46. Способ производства соляной кислоты, при этом способ включает этапы, на которых:
(а) очищают содержащий литий рассол, который также содержит натрий и необязательно калий, для уменьшения общей концентрации кальция и магния до меньше чем 150 ppb;
(b) электролизируют рассол для образования раствора гидроксида лития, содержащего меньше чем 150 ppb общего количества кальция и магния, с газообразным хлором и газообразным водородом в качестве побочных продуктов; и
(c) производят соляную кислоту посредством сжигания газообразного хлора с избыточным водородом.
47. Способ производства и моногидрата гидроксида лития, и соляной кислоты, при этом способ включает этапы, на которых:
(a) очищают содержащий литий рассол, который также содержит натрий и необязательно калий, для уменьшения общей концентрации кальция и магния до меньше чем 150 ppb;
(b) электролизируют рассол для образования раствора гидроксида лития, содержащего меньше чем 150 ppb общего количества кальция и магния, с газообразным хлором и газообразным водородом в качестве побочных продуктов; и
(c) концентрируют и кристаллизуют раствор гидроксида лития для получения кристаллов моногидрата гидроксида лития; и
(d) производят соляную кислоту посредством сжигания газообразного хлора с избыточным водородом.
48. Моногидрат гидроксида лития, содержащий меньше чем 150 ppb в целом общего количества Са и Mg и предпочтительно меньше чем 50 ppb общего количества, и более предпочтительно меньше чем 15 ppb в целом общего количества.
49. Водный гидроксид лития, содержащий меньше чем 150 ppb общего количества Са и Mg и предпочтительно меньше чем 50 ppb общего количества, и более предпочтительно меньше чем 15 ppb в целом общего количества.