Разберитесь в одной статье, как ресурсы лития становятся катодным сырьем.
Sep 03, 2020
По мере того, как глобальные экологические проблемы&обостряются, страны и предприятия ускоряют темпы перехода человеческого общества&# 39 к чистому и энергосберегающему обществу. Среди них развитие электромобилей способствовало созданию свежего воздуха и сокращению выбросов углерода, занимая важное место в новой энергетической отрасли. В настоящее время отечественные автомобильные компании ускоряют внедрение силовых аккумуляторов, а потребности в переработке вынуждают все более и более требоваться к материалам и процессам для силовых аккумуляторов. Литиевые батареи в основном состоят из четырех частей: активного материала положительного электрода, активного материала отрицательного электрода, электролита и сепаратора. Среди них углеродный материал часто используется в качестве активного материала отрицательного электрода, а материалы на основе лития преобладают в качестве материала катода. Итак, какова стадия разработки литийсодержащих минералов в качестве исходного сырья для изготовления катодных материалов и какие изменения происходят в процессах экстракции лития?
1. Обзор развития литиевой промышленности.
Требования спроса и предложения являются основным содержанием продукта. В соответствии с развитием литиевой промышленности за последние два года, в течение определенного периода времени она будет продолжать быстро развиваться. Согласно соответствующим данным, общий спрос и предложение отрасли в 2017-2018 годах и даже в первой половине 2019 года все еще находится в жестком балансе. Из исторического опыта видно, что производство существующих ресурсов лития легко нарушается климатом и дорожным движением, а разработка новых ресурсов затруднена, а стабильность также сомнительна. Вероятность ситуации, когда предложение превышает спрос, по-прежнему относительно высока.
2. Процесс извлечения лития из литиевых минералов.
На месторождениях полезных ископаемых насчитывается более 100 видов литийсодержащих минералов, но наиболее распространенными и высококачественными литиевыми минералами являются сподумен и лепидолит.
(1) Извлечение лития из сподумена
Содержание оксида лития в концентрате сподумена составляет от 5,0 до 8,5%. В настоящее время продуктом извлечения лития из сподумена является в основном карбонат лития, и его процессы в основном включают процесс производства серной кислоты, процесс смешанного сульфатного спекания, производственный процесс обжига хлорида натрия, производственный процесс выщелачивания карбонатом натрия и производственный процесс обжига известняка. Ниже приводится краткое описание основного производственного процесса.
① Сернокислотный процесс
Процесс серной кислоты обычно используется в промышленном производстве. После обжига-выщелачивания литиевой руды добавляют сульфат для удаления примесей и фильтруют для получения раствора сульфата лития. Осажденный карбонат лития получают из раствора, а затем промывают и сушат, чтобы получить продукт. Этот метод имеет высокий выход и низкие требования к содержанию литиевой руды. С помощью сернокислотного процесса можно также обрабатывать лепидолит.
②Сульфатный смешанный метод спекания
Концентрат сподумена и K2SO4 (или CaSO4, или их смесь) смешивают и спекают при определенной температуре. После серии физических и химических реакций металлические элементы в добавленном сульфате заменят литий в руде, чтобы сформировать растворимость. Основная примесь сульфатной соли - это образование нерастворимых соединений, а затем спеченный клинкер выщелачивается и отделяется. и ионы лития входят в раствор, и продукт карбонат лития получают после очистки, концентрирования и осаждения.
③Метод выщелачивания карбонатом натрия под давлением
Во-первых, β-сподумен, полученный при переработке сподумена, измельчается до определенной степени измельчения, и для его перемешивания добавляется определенное количество карбоната натрия, и он выщелачивается под давлением в реакторе при 200 ° C, а затем выделяется газообразный CO2. вводится с образованием растворимого гидрокарбоната. Раствор лития фильтруют для удаления остатка (цеолита), нагревают до 95 ° C для удаления CO2, осаждают, фильтруют и осадок на фильтре сушат с получением продукта карбоната лития.
④Метод обжига известняка
Метод обжига известняка обрабатывает литийсодержащие минералы для получения карбоната лития. Производственный процесс включает в себя приготовление сырьевой муки, обжиг, выщелачивание, промывку шлака, концентрацию фильтрата, очистку и кристаллизацию. Основное преимущество известкового метода в том, что он универсален, так как подходит для разложения практически всех литиевых минералов. Процесс реакции не требует дефицита реагентов.
(2) Извлечение лития из лепидолита.
моя страна богата ресурсами лепидолита. Содержание оксида лития в лепидолитовых концентратах составляет от 2,0% до 5,0%. Среди них ресурсы лепидолита в Ичуне, провинция Цзянси, относительно сконцентрированы, с превосходными условиями добычи и содержат дорогие ресурсы рубидия и цезия и большое количество ценных ресурсов. Ресурсы алюминия, калия и фтора. В настоящее время процесс извлечения лития из лепидолита в основном включает метод спекания известняка, метод обжига сульфата, метод автоклавирования с хлоридом натрия, метод автоклавирования с сульфатом натрия, метод автоклавирования извести и так далее.
① Метод спекания известняка
Процесс спекания известняка аналогичен процессу извлечения лития сподуменом. Это наиболее зрелый метод. Преимущества этого метода более заметны: (1) Процесс выщелачивания короткий. (2) Хорошая система выщелачивания, щелочная система и небольшая коррозия оборудования. (3) Процесс отделения гидроксида лития прост, а выход калия, рубидия и цезия высок. В то же время его недостатками являются низкий выход, большое количество шлака и высокая энергоемкость.
②Сульфатный метод обжарки
Сульфатный метод обжига дает меньше шлака и снижает потребление энергии. Выход примерно на 10% выше, чем при спекании известняка. Однако использование этого метода приводит к увеличению времени удаления примесей и трудоемкости процесса. Когда сульфат представляет собой калиевую соль, он подходит для всех литиевых руд, но калиевая соль более дорога и стоимость выше.
③ Метод приготовления под давлением хлорида натрия
Метод варки под давлением хлорида натрия относительно упрощен, как и известняковый метод, и количество сбрасываемого шлака невелико. Скорость производства лития может достигать 80%. Поскольку используемая хлорсодержащая система является более коррозионной для оборудования, требования к оборудованию относительно высоки.
Кроме того, для извлечения лития из лепидолита существуют такие процессы, как метод серной кислоты и метод обжига с использованием хлора. Лепидолит - очень сложное вещество. В целом, как улучшить качество лепидолита, уменьшить количество шлака в процессе выщелачивания и разделения, а также как можно больше поместить ценные элементы в жидкую фазу во время процесса выщелачивания и экономично разделить их. как можно короче, и проблема коррозии оборудования может быть решена, в то же время это проблема, которую следует учитывать при выборе процесса извлечения лития из лепидолита.
3. Заключение
После десятилетий исследований технологии извлечения лития из литиевой руды отрасль добычи лития моей страны&# 39 добилась больших технологических достижений. Для литиевой руды уровень производства лития увеличился с 60% до более чем 80%, а объем сброса шлака и потребление энергии были дополнительно сокращены, что внесло большой вклад в развитие моей страны' s бизнес сырья для литиевых батарей. Кроме того, незаменимую роль играют новые процессы, такие как извлечение лития из соленых озер. В будущем технология моей страны по извлечению лития из полезных ископаемых и из соленых озер будет становиться все более и более совершенной, повышая эффективность комплексного использования полезных ископаемых и переходя от грубой модели разработки к тонкой переработке. Эффективное использование ресурсов доступно каждому, кто работает в промышленности, горнодобывающей промышленности и земле. Обязанности и обязательства. Сделаем землю лучше!