合成方法
1. 鹵水綜合利用法鹵水經(jīng)提取氯化鋇后的含鋰料液加入純堿以除去料液內(nèi)鈣、鎂離子,加入鹽酸酸化,蒸發(fā)去除氯化鈉,再經(jīng)除鐵,然后加入過量純堿使碳酸鋰沉淀,經(jīng)水洗、離心分離、干燥,制得碳酸鋰成品。
2. 石灰燒結法鋰輝石精礦(一般含氧化鋰6%)和石灰石按1∶(2.5~3)重量比配料。混合磨細,在1150~1250 ℃下燒結生成鋁酸鋰和硅酸鈣,經(jīng)濕磨粉碎,用洗液浸出氫氧化鋰,經(jīng)沉降過濾,濾渣返回或洗滌除渣,浸出液經(jīng)蒸發(fā)濃縮,然后加入碳酸鈉生成碳酸鋰,再經(jīng)離心分離、干燥,制得碳酸鋰成品。
3. 用氫氧化鋰和二氧化碳為原料反應便可制得高純度的碳酸鋰,也可以用硫酸鋰和碳酸鈉為反應物,但碳酸鋰易溶于其他鹽溶液中,故產(chǎn)率不太高,一般為75%左右,而且產(chǎn)物中還會含有少量的硫酸鋰。
4. 硫酸法:將熔融的鋰輝石與硫酸反應,經(jīng)凈化后再與碳酸鈉反應制得。
5. 石灰法:將焙燒的鋰輝石與石灰乳反應,經(jīng)凈化后再與碳酸鈉反應制得。
6. 副產(chǎn)法:由井鹽鹵制氯化鋇后含鋰的母液中提取。
7. 以工業(yè)氫氧化鋰為原料,加熱水將其溶解后,濾去不溶物,趁熱向濾液中通入干凈二氧化碳氣體至不再生成沉淀為止,趁熱過濾,甩干,用熱蒸餾水洗滌至合格,于110℃烘干即可。將工業(yè)碳酸鋰溶于冷水中,過濾后,濾液煮沸,停止加熱,趁熱過濾,熱水洗滌、甩干、干燥,也能制得試劑碳酸鋰。
碳酸鋰儲存方法
1. 貯存于通風干燥處,注意防雨淋水浸。
2. 三合一復合袋內(nèi)襯塑料袋包裝,25kg/袋;或者纖維板桶包裝,25kg/桶。密閉貯藏于陰涼、干燥、通風處。
3. 不可與酸類物品接觸。
碳酸鋰(Lithium Carbonate),一種無機化合物,化學式為Li?CO?,[1]為無色單斜晶系結晶體或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔點618℃(1.013×10?Pa)。溶于稀酸。微溶于水,在冷水中溶解度較熱水下大。不溶于醇及丙酮??捎糜谥铺沾伞⑺幬?、催化劑等。常用的鋰離子電池原料。
由于生產(chǎn)碳酸鋰的主要原料是鹽湖鹵水(礦石法由于成本高在全球產(chǎn)能很?。虼艘?guī)?;a(chǎn)碳酸鋰的企業(yè)擁有鋰資源儲量較為豐富的鹽湖資源開采權,這使得該行業(yè)具備較高的資源壁壘;另一方面,由于全球鹽湖絕大多數(shù)資源都是高鎂低鋰型,而從高鎂低鋰老鹵中提純分離碳酸鋰的工藝技術難度很大,之前這些技術僅掌握在少數(shù)國外公司手中,這使得碳酸鋰行業(yè)又具備了技術壁壘。因此,造就了碳酸鋰行業(yè)的全球寡頭壟斷格局。
從碳酸鋰中衍生出來的玻璃可以用于烤箱用具。碳酸鋰是低火和高火陶瓷釉的常見成分。它的堿性有利于改變釉料中金屬氧化物著色劑的狀態(tài),尤其是紅色氧化鐵(Fe2O3)。制備碳酸鋰時,水泥凝固更快,可用于瓷磚粘合劑。添加到三氟化鋁中,會形成LiF,為鋁加工提供的電解質(zhì)。鈷酸鋰制成的鋰離子電池陰極。對于雙相情感障礙的治療,是世界衛(wèi)生組織基本藥物目錄中很重要的藥物列表。
碳酸鋰生產(chǎn)工藝流程的基本原理是在于硫酸與鋰輝石在250~300℃下發(fā)生置換反應,生成硫酸鋰。這一反應只能發(fā)生于結構較為疏松的鋰輝石,先將選礦獲得的鋰輝石精礦,在回轉(zhuǎn)窯中高溫焙燒,冷卻后與足量的硫酸混合,送入250℃酸化回轉(zhuǎn)爐中進行硫酸焙燒。冷卻后水浸,加石灰石控制PH值,得到含10%左右的粗鋰液,用石灰調(diào)PH至11,加碳酸鈉除鈣、鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)。清液蒸發(fā)稱含20左右的硫酸鋰凈化液,加入碳酸鈉沉淀成碳酸鋰。離心脫水,得到碳酸鋰產(chǎn)品,回收率在90%左右。
碳酸鋰生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工業(yè)級碳酸鋰的方法有兩種:一是采用傳統(tǒng)的鋰礦石,如鋰輝石、鋰云母等生產(chǎn),二是采用含鋰鹵水,如鹽湖鹵水、地下鹵水等生產(chǎn)。產(chǎn)品中均含有一定量的水溶性雜質(zhì)和水不溶性雜質(zhì),不能滿足電池級微粉碳酸鋰質(zhì)量要求,需要精制處理。根據(jù)原料的性質(zhì)及雜質(zhì)的種類,可采用不同的精制方法除去雜質(zhì)。
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