1.六氟磷酸锂主要物化特性
六氟磷酸锂，英文名：LithiumHexafluorophosphate，CAS:21324-40-3，分子式：LiPF6，相对分子量：151.91，主要物化性质：白色结晶或粉末，热稳定性差，曝气中或加热时分解，加热至175℃以上时大量分解，分解生成PF5和LiF六氟化磷酸锂对水分敏感。
六氟磷酸锂（LiPF6）晶体具有三方对称性，其空间点群为R3-HR(148)，如图1所示。从其晶体结构可以看出，每6个F原子围绕1个P原子形成1个六配位的八面体，八面体与锂离子在不同层.六氟磷酸锂（LiPF6）潮解性很强，与空气中的微量水发生反应生成HF等，易溶于水、乙醚、低浓度甲醇、碳酸酯类等有机溶剂。
六氟磷酸锂（LiPF6）是目前锂离子电池电解液的首选电解质,具有以下优点:电化学性能稳定,对负极稳定,放电容量大,电导率高于其他电解质,内阻小,充放电速度快。
2.六氟磷酸锂生产工艺优化
目前国际六氟磷酸锂（LiPF6）生产采用多种工艺流程，且各有所长，主要有以下五种生产方法，包括气－固反应法、氟化氢溶剂法、有机溶剂法、离子交换法和络合物等，此次以某年产6000吨/年六氟磷酸锂（LiPF6）晶体项目为例，对氟化氢溶剂法进行工艺分析及优化，氟化氢溶剂法是将氟化锂（LiF）溶于无水氢氟酸形成Li•HF溶液，通入高纯五氟化磷（PF5）气体反应生成六氟磷酸锂（LiPF6），经分离、干燥获得六氟磷酸锂（LiPF6）晶体.整个反应主要在液相中进行，易控制，具有反应速度快和产物转化率高等优点。反应方程式如下：
5HF+PCl5→5HCl+PF5
LiF+PF5（气）→LiPF6（固）
2.1六氟磷酸锂晶体（LiPF6）工艺制备过程优化
本文对某年产6000吨/年六氟磷酸锂晶体（LiPF6）项目作为分析对象，该项目采用氟化氢溶剂法制备六氟磷酸锂（LiPF6）晶体，其主要步骤包括以下5个步骤：
（1）在配置釜中添加无水氟化氢，通过气力输送投入计量氟化锂，在配置釜内形成LiF▪HF溶液，配置完成后移入配料中间槽使用；
（2）配料中间槽内的LiF▪HF溶液用输送泵送至一级反应塔，PF5气体经管道送至一级反应塔，以喷淋接触方式生产六氟磷酸锂（LiPF6），反应结束后送至反应液槽；
（3）反应液槽内的六氟磷酸锂（LiPF6）溶液经过滤、送入结晶釜进行动态搅拌结晶，待结晶析出；
（4）将结晶槽内六氟磷酸锂（LiPF6）成品经一级干燥釜干燥，干燥釜内剩余的液态氟化氢返回母液槽，并持续补充一定量的PF5再吸收，反应结束。粗品六氟磷酸锂（LiPF6）晶体通过管道送至二级干燥釜，通入一定量热氮气，热氮气带走粗品六氟磷酸锂（LiPF6）晶体中少量氟化氢，并利用热水进行二次干燥，得到六氟磷酸锂（LiPF6）结晶；
（5）干燥检测合格产品，用仓泵送至包装区包装。
整个生产过程中应该注意的问题主要有3个方面：
（1）五氟化磷与氟化锂反应生成六氟磷酸锂的过程为一放热过程，因此整个制备过程应该在较低的温度下进行，同时应该对合成反应塔不断地进行冷却；
（2）六氟磷酸锂极易水解，而且热稳定性较差，因此六氟磷酸锂的纯化过程必须谨慎；
（3）整个工艺过程应该严格保证在与空气隔绝的环境下进行。
2.2六氟磷酸锂制备设备优化
六氟磷酸锂（LiPF6）晶体生产过程中重要节点为结晶工段，此次对传统的氟化氢溶剂法制备结晶设备进行优化，原结晶采用超声波，改进结晶过程后采用冷冻连续搅拌结晶方式，结晶釜设计如下：
2.2.1结晶釜设计要求
结晶釜采用间歇冷冻结晶方式，该釜设置高液位报警及联锁进料阀联锁装置，控制液位设定值。
2.2.2进釜参数
（1）釜内
①进料温度：0～10℃
②进料压力：0.35MPa
③进料介质：氢氟酸、六氟磷酸锂（LiPF6）混合物
④材质：S31603
（2）夹套
①进料温度：-35℃
②进料压力：0.25MPa
③进料介质：-35℃冷冻上水
④材质：S30408
2.2.3出釜参数
（1）釜内
①出料温度：-20℃
②介质：氢氟酸、LIF6混合物
（2）夹套
①出料温度：-30℃
②进料压力：0.25MPa
③介质：-35℃冷冻回水
2.3六氟磷酸锂晶体生产工艺优化对比结论
在整个制备工艺过程中，相对传统的氟化氢溶剂法制备六氟磷酸锂（LiPF6）晶体生产工艺进行了局部技术优化，具体对比改进如下表所示。
经上述工艺方案对比可以看出，某年产6000吨/年六氟磷酸锂（LiPF6）晶体项目采用的氟化氢溶剂法生产六氟磷酸锂（LiPF6）晶体无论从工艺路线、产品收率、产品质量还是生产成本上都优于传统工艺，是目前最具有经济效益、环保效益和社会效益的清洁生产工艺，也是一项同类生产企业可以借鉴的工艺技术改革。
3.结论
用氟化氢制取六氟化磷酸锂是一种更好的生产工艺。通过对生产工艺的优化，生产出六氟化磷酸锂（LiPF6）晶体，与传统的氟化氢溶剂法相比，提高了产品的纯度和转化率，对下游产业锂离子电池的寿命及稳定性具有较好的延展性。
随着国家新能源汽车发展战略的持续推进，对锂离子电池及锂盐的需求将持续增长，六氟化磷酸锂晶体（LiPF6）在综合指标性能和产业化成本上具有很强的优势，在未来一段时间仍将会是重要的锂盐电解质。中国含氟企业在未来的发展中应重点加强完善和优化工艺技术及提高产品质量、降低生产成本，同时要深入研究六氟化磷酸锂（LiPF6）的资源综合回收利用，确保我国新能源产业健康、持续、稳定发展。