相对于碳酸锂而言,氢氧化锂生产硫化锂更容易且成本更低,主要原因如下:
• 反应条件温和:用氢氧化锂生产硫化锂可以采用水相法工艺,如泰和科技的专利技术,通过精确控制反应温度在80-110℃和气体通入速率,实现氢氧化锂与硫化氢直接合成硫化锂。而碳酸锂生产硫化锂通常需要高温等较为苛刻的条件,如固相法需采用球磨+高温烧结的工艺,能耗较高。
• 原料成本低:氢氧化锂与硫化氢反应制备硫化锂,原料相对简单且成本较低。泰和科技工艺中,理论上生产1吨硫化锂所需氢氧化锂约1.042吨,以工业级氢氧化锂价格10万元/吨计算,成本约10.42万元,硫化氢成本约0.15万元,其他辅料约0.5万元,原料成本总计约11.07万元,且通过闭环循环系统,实际原料成本还可进一步降低。而以碳酸锂为原料,需先将碳酸锂转化为其他更活泼的锂化合物,如有机锂(如丁基锂),有机锂价格昂贵且危险,原料成本高。
• 设备要求低:氢氧化锂水相法生产硫化锂的设备为常压、中温反应釜和气体循环系统,对材料要求更低,设备投资和日常维护成本显著下降。而碳酸锂生产硫化锂的高温法对设备耐压、耐高温要求高,溶剂法需防爆和精密回收装置,投资和运维成本高。
• 环保成本低:氢氧化锂水相法生产硫化锂无有机危废,主要废物为含微量杂质的废水,处理难度和成本远低于有机危废。而碳酸锂生产硫化锂的传统溶剂法会产生有机废液,属于危险废物,处理费用极其高昂。