六氟磷酸锂制造技术推广

合成六氟磷酸锂的困难在哪呢？以下我就从技术角度简要说明一下。

六氟磷酸锂（LIPF6）是锂离子电解液的上游产品，原料成本40000元/吨，成品成本≤80000元/吨，目前市场价格300000-400000/吨，其产品具有高利润、高科技附加值特点，但是在生产合成过程中存在风险性，应合理避免。风险性如下。
1、该反应模式复杂，工艺多变，无可借鉴。
罗列一下各种反应模式
A．将LiF粉悬浮于有机溶剂中，然后通入PF5气体，PF5优先与LiF反应，生成LiPF6溶于有机溶剂中。工艺难点，控制温度要得当，否则过量PF5会与有机溶剂发生反应。缺点：杂质不易去除，不能得到LiPF6独立产品，优点：有效避免LiPF6的吸湿性，HF含量低，易操作，产率高。
B．Pcl5首先与HF反应生成PF5，然后将PF5通过已经溶解LiF的HF溶液中，过滤、负压、结晶成LiPF6。工艺难点，控温变压，否则LiPF6结晶不出晶核。缺点：反应不易操作，固液反应，生成大量气体压力难以控制。优点：结晶纯度高，而且易于纯化处理。
C．制氟电解槽制取氟气，与赤磷或五氧化二磷反应生成PF5然后将多余的氟气和PF5通入已经溶解LiF的HF溶液中，过滤、结晶成LiPF6。工艺难点：电解槽需要专业人员操作，安装。缺点：制备高纯氟气成本太高，且产率低。优点：利用氟的氧化性，有效的减 少杂质，产品不需纯化处理。
D．将LiF溶于HF中，缓加PCL5，控制低温，计算精确反应量，得到LiPF6。此办法是我国最早合成LiPF6的办法，2000年以前国内即可生产，也是比较粗糙的办法，产品必须进一步纯化才能使用。
F．LiOH、Li2CO3溶于HPF6中生成LiPF6。此反应生成大量水，目前已被淘汰。
G．制备多孔LiF、与PF5进行气固反应，生成LiPF6。工艺难点：多孔LiF制备困难，而且反应不彻底是最大难题，l产品中LiF含量高。
H．KPF6、NaPF6溶于有机溶剂中，用Li型阳离子交换树脂交换制得LiPF6。成本高、收率低，只适合于实验室生产。
I. Pcl5首先与HF低温反应生成HPF6，用HPF6与经过研磨处理的LiF进行流变相反应，同时导入HF，反应结束去除HF，得到LiPF6晶体。缺点：反应物需严格处理，对设备要求严格，且流变相反应属于近年国内武汉大学提出新反应模式，有待完善。
J. CaF与P2O5干法反应值得PF5，然后与高纯纳米LiF加压反应生成LiPF6晶体。缺点：固固反应，固气反应，微粒杂质难处理，纳米处理成本高。优点：反应中无水无酸，产品中H2O、HF含量少。
以上我罗列的反应模式，又根据不同的工艺流程，派生出多种变化，最终生成LiPF6的办法不下十种，国内外对各自的生产核心技术严格保密，无可借鉴，必须依靠丰富的氟化物生产经验、分析、总结、判断。
2、在制备LiPF6过程中，对环境及设备有很高的要求，例如Pcl5与HF接触，反应剧烈，瞬间产生大量气体PF5气体，控制操作不好，易爆炸。再比如磷化物普遍具有高毒性，设备泄漏，操作失误，会造成人员受伤，这就要求培养一批专业人员进行操作。
3、作为电池级的LiPF6要求产品纯度相当高，H2O、HF等杂质含量对电解液品质影响很大。这就要整套工艺过程，严格设备密封，而且要有一套行之有效的纯化工艺。
以上罗列的三条就是合成LiPF6所面临的困难，这也就是到目前为止国内没有一家企业合成出合格LiPF6的原因。
那么到底国内有没有能力解决这些问题呢？我觉得有。因为LiPF6属于高纯氟化物，我国自六十年代起在前苏联的帮助下，就开始了对高纯氟气及氟化物的合成与研究，是世界上最早开始这项研究的国家之一，也成为继前苏联，美国之后，第三个掌握电解制氟的国家，早于日本10多年。但是由于中、美、苏的氟化物研究偏重于军工，而日本的氟化物研究更偏重于民用，因此中、俄的技术是先进的，但是在应用方面却走在了日、韩的后面。随着氟化物的优良性质及广泛应用被国人所逐渐认知，结合国内的先进的纯化技术和四十多年的合成经验。我想赶超日、韩不是很难的事情。
1998年我们开始立项研发六氟磷酸锂及电解液生产项目，通过四年的反复论证与实验。2002年小试成功，经国家权威检测部门检验各项指标超过国外产品，并得到力神电池公司的试用检测，效果达到或超过国外产品。依据小试，我们完成了中试设计。中试设计包括三部分：（1）六氟磷酸锂合成；（2）有机溶剂的纯化；（3）电解液纯化与配制。2004年我们用其中第二部分设计指导唐山朝阳化工厂完成年产20吨非水有机溶剂的纯化中试.2009年主创专家以技术咨询的方式帮助多氟多公司完成六氟磷酸锂合成中试，5个月即取得圆满成功。项目全部一次试车成功，验证了我们设计的合理性和科学性。20011年我们完成了年产200吨六氟磷酸锂1500吨电解液的生产设计。在此我们诚邀投资方以各种形式与我们展开合作，共同把握新能源产业带给我们的发展机遇，共创美好明天。 天津英伦研发 赵建轩 13102020719