Fahami dalam satu artikel, bagaimana sumber litium menjadi bahan mentah katod

Ketika masalah alam sekitar dunia&semakin meningkat, negara dan perusahaan telah mempercepat peralihan masyarakat manusia' ke masyarakat yang bersih dan berjimat tenaga. Antaranya, pengembangan kenderaan elektrik telah menyumbang kepada penciptaan udara segar dan pengurangan pelepasan karbon, yang menempati kedudukan penting dalam industri tenaga baru. Pada masa ini, syarikat kereta domestik mempercepat penggunaan bateri kuasa, dan permintaan hiliran memaksa keperluan yang lebih tinggi dan lebih tinggi pada bahan dan proses untuk bateri kuasa. Bateri litium terutamanya terdiri daripada empat bahagian: bahan aktif elektrod positif, bahan aktif elektrod negatif, elektrolit, dan pemisah. Antaranya, bahan karbon sering digunakan sebagai bahan aktif elektrod negatif, dan bahan berasaskan litium mendominasi bahan katod. Oleh itu, apakah tahap pengembangan mineral yang mengandungi litium sebagai bahan mentah hulu bahan katod, dan apakah perkembangan yang terdapat dalam proses pengekstrakan litium?

1. Gambaran keseluruhan perkembangan industri litium

Keperluan penawaran dan permintaan adalah isi utama produk. Menurut perkembangan industri litium dalam dua tahun kebelakangan ini, ia akan terus mengekalkan perkembangan pesat untuk jangka waktu tertentu. Menurut data yang relevan, penawaran dan permintaan keseluruhan industri pada tahun 2017-2018 dan bahkan pada separuh pertama tahun 2019 masih dalam keadaan seimbang. Dari pengalaman sejarah, dapat dilihat bahawa pengeluaran sumber litium yang ada mudah terganggu oleh iklim dan lalu lintas, dan pengembangan sumber daya baru sukar, dan kestabilan juga diragukan. Kebarangkalian situasi di mana penawaran melebihi permintaan masih tinggi.

2. Proses pengekstrakan litium dari mineral litium

Terdapat lebih daripada 100 jenis mineral yang mengandungi litium di medan mineral, tetapi mineral litium yang paling banyak dan tinggi adalah spodumena dan lepidolit.

(1) Pengekstrakan Lithium dari spodumene

Kandungan litium oksida dalam kepekatan spodumene adalah sekitar 5.0% hingga 8.5%. Pada masa ini, produk pengekstrakan lithium spodumene terutamanya litium karbonat, dan prosesnya terutamanya merangkumi proses pengeluaran asid sulfurik, proses pensinteran campuran sulfat, proses pembuatan pemanggangan natrium klorida, proses pengeluaran larutan natrium karbonat dan proses pembuatan pemanggangan batu kapur. Proses pengeluaran utama diperkenalkan secara ringkas di bawah.

① Proses asid sulfurik

Proses asid sulfurik biasanya digunakan dalam pengeluaran industri. Setelah bijih lithium dipanggang-leach, sulfat ditambahkan untuk menghilangkan kekotoran dan disaring untuk mendapatkan larutan litium sulfat. Litium karbonat yang diendapkan dibuat dari larutan dan kemudian dicuci dan dikeringkan untuk mendapatkan produk. Kaedah ini mempunyai hasil tinggi dan keperluan rendah untuk gred bijih litium. Proses asid sulfurik juga dapat memproses lepidolit.

② Kaedah sintering campuran sulfat

Pekat spodumene dan K2SO4 (atau CaSO4 atau campuran kedua-duanya) dicampurkan dan disinter pada suhu tertentu. Selepas beberapa siri tindak balas fizikal dan kimia, unsur-unsur logam dalam sulfat yang ditambahkan akan menggantikan litium dalam bijih untuk membentuk kelarutan Kekotoran utama garam sulfat adalah pembentukan sebatian yang tidak larut, dan kemudian klinker yang disinter dilepaskan dan dipisahkan, dan ion litium memasuki larutan, dan produk litium karbonat diperoleh setelah pemurnian, kepekatan dan pemendakan.

③ Kaedah larutan tekanan natrium karbonat

Pertama, β-spodumene yang diperoleh dengan memproses spodumene digiling hingga kehalusan tertentu, dan sejumlah natrium karbonat ditambahkan untuk mencampurkannya, dan ia dilepaskan di bawah tekanan di dalam reaktor pada suhu 200 ° C, dan kemudian gas CO2 diperkenalkan untuk membentuk hidrogen karbonat larut. Larutan litium disaring untuk menghilangkan residu (zeolit), dipanaskan hingga 95 ° C untuk mengeluarkan CO2, diendapkan, disaring, dan kek saringan dikeringkan untuk mendapatkan produk litium karbonat.

④ Kaedah memanggang batu

Kaedah memanggang batu kapur memproses mineral yang mengandungi litium untuk menyediakan litium karbonat. Proses pengeluaran merangkumi penyediaan makanan mentah, pemanggangan, pencucian, pencucian sanga, kepekatan larutan larut, pemurnian, dan penghabluran. Kelebihan utama kaedah kapur adalah universal kerana ia sesuai untuk menguraikan hampir semua mineral litium. Proses tindak balas tidak memerlukan reagen langka.

(2) Pengekstrakan litium dari lepidolit

negara saya kaya dengan sumber lepidolit. Kandungan litium oksida dalam kepekatan lepidolit adalah sekitar 2.0% hingga 5.0%. Antaranya, sumber lepidolit di Yichun, Jiangxi agak pekat, dengan keadaan perlombongan yang unggul, dan mengandungi sumber rubidium dan cesium yang mahal dan sejumlah besar sumber daya yang berharga. Sumber aluminium, kalium dan fluorin. Pada masa ini, proses pengekstrakan litium lepidolit terutamanya merangkumi kaedah sintering batu kapur, kaedah pemanggangan sulfat, kaedah autoklaf natrium klorida, kaedah autoklaf natrium sulfat, kaedah autoklaf kapur dan sebagainya.

① Kaedah sintering batu kapur

Proses sintering batu kapur serupa dengan proses pengekstrakan spodumene lithium. Ia adalah kaedah yang paling matang. Kelebihan kaedah ini lebih menonjol: (1) Proses pencucian tidak lama. (2) Sistem pencucian baik, sistem alkali, dan kakisan peralatan kecil. (3) Proses pemisahan litium hidroksida adalah sederhana, dan kadar output kalium, rubidium dan cesium tinggi. Pada masa yang sama, keburukannya adalah hasil rendah, sejumlah besar sanga, dan penggunaan tenaga yang tinggi.

② Kaedah pemanggangan sulfat

Kaedah pemanggangan sulfat menghasilkan lebih sedikit sanga dan penggunaan tenaga yang lebih rendah. Hasilnya kira-kira 10% lebih tinggi daripada kaedah sintering batu kapur. Namun, penggunaan kaedah ini menghasilkan masa yang lebih lama untuk penyingkiran kekotoran dan proses yang membebankan. Apabila sulfat adalah garam kalium, ia sesuai untuk semua bijih litium, tetapi garam kalium lebih mahal dan harganya lebih tinggi.

Cooking Kaedah memasak tekanan natrium klorida

Kaedah memasak tekanan natrium klorida relatif lancar, serupa dengan kaedah batu kapur, dan jumlah sanga yang dikeluarkan sedikit. Kadar pengeluaran litium boleh mencapai 80%. Oleh kerana sistem yang mengandungi klorin yang digunakan lebih menghakis peralatan, keperluan peralatan tersebut agak tinggi.

Di samping itu, terdapat proses seperti kaedah asid sulfurik dan kaedah memanggang berklorin untuk mengekstrak litium dari lepidolit. Lepidolite adalah bahan yang sangat kompleks. Secara umum, bagaimana meningkatkan tahap lepidolit, mengurangkan jumlah terak dalam proses pencucian dan proses pemisahan, dan memasukkan elemen berharga ke fasa cair sebanyak mungkin semasa proses pencucian dan memisahkannya secara ekonomi, Aliran proses adalah sesingkat mungkin, dan masalah kakisan peralatan dapat ditangani dengan baik pada masa yang sama adalah masalah yang harus dipertimbangkan ketika memilih proses pengekstrakan litium dari lepidolit.

3. Kesimpulannya

Setelah puluhan tahun membuat penyelidikan mengenai teknologi pengekstrakan litium dari bijih litium, industri pengekstrakan litium&# 39 saya telah mencapai pencapaian teknologi yang hebat. Untuk bijih litium, kadar pengeluaran litium telah meningkat dari 60% menjadi lebih dari 80%, dan jumlah pelepasan terak dan penggunaan tenaga telah dikurangkan lagi, yang telah memberikan sumbangan besar kepada pembangunan negara saya' perniagaan bahan mentah bateri litium. Di samping itu, proses baru seperti pengambilan litium dari tasik garam memainkan peranan yang tidak dapat diganti. Di masa depan, teknologi negara saya untuk mengekstrak litium dari mineral dan dari tasik garam akan menjadi lebih sempurna, meningkatkan kecekapan penggunaan mineral secara menyeluruh, dan mengubah dari model pembangunan kasar kepada pemprosesan halus. Penggunaan sumber yang cekap adalah untuk semua orang di industri, perlombongan, dan bumi. Tanggungjawab dan tanggungjawab. Marilah kita menjadikan bumi sebagai tempat yang lebih baik!