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从锂矿到正极资料都有哪些工艺?

 来历:旺材锂电 作者:佚名 颁发日期:2018/3/21

  导语

  锂电池首要由正极活物资、负极活物资、电解液、隔阂四局部构成,此中负极活物资常操纵的是碳资料,正极资料中首要以锂基资料占主导位置。

  跟着天下环境题目加重,国度、企业加快了人类社会转向洁净、节能社会步调。此中,电动汽车的成长为新颖的氛围、削减碳排放成立了汗马功绩,占有了新动力行业中一个首要位置。今朝,国际车企都在加快规划动力电池,下流的须要迫使对动力电池的资料、工艺请求愈来愈高。锂电池首要由正极活物资、负极活物资、电解液、隔阂四局部构成,此中负极活物资常操纵的是碳资料,正极资料中首要以锂基资料占主导位置。那末作为正极资料的下游原资料含锂矿物处于甚么样的成长阶段,锂矿提取工艺又有哪些成长呢?

  一、锂行业成长概略

  供需请求是产物的焦点内容,按照锂行业近两年成长来看,其还将持续保持高速成长一段时候。据相干数据显现,2017-2018甚至到2019年上半年行业全体的供需依然是紧均衡的状况。而从汗青经历看现有锂资本生产易因天气、交通产生扰动,且新资本开辟有必然的难度,不变性也存疑,阶段性呈现求过于供场合排场几率仍是比拟大。

  二、锂矿物提锂工艺

  在矿物范畴中有一百多种含锂的矿物,可是储量较丰硕、档次较高的锂矿物中尤以锂辉石、锂云母为最。我国锂资本散布环境以下表1:

 

  (1)锂辉石提锂

  锂辉石精矿中氧化锂含量约5.0%~ 8.5%。今朝锂辉石的提锂产物首要为碳酸锂,其工艺首要有硫酸法生产工艺、硫酸盐夹杂烧结工艺、氯化钠焙烧生产工艺、碳酸钠加压浸出生产工艺和石灰石焙烧生产工艺。上面简略先容下首要的生产工艺。

  ①硫酸法工艺

  硫酸法工艺在产业生产上经常使用,锂矿颠末磨细-焙烧-浸出后,插手硫酸盐除杂过滤,取得硫酸锂溶液。操纵该溶液制备积淀的碳酸锂后洗濯枯燥取得产物。该方式产率较高,且对锂矿档次请求不高。硫酸法工艺也一样能够处置锂云母。

 

  ②硫酸盐夹杂烧结法

  将锂辉石精矿与K2SO4(或CaSO4或二者夹杂物) ,在必然温度下夹杂烧结,经一系列物理、化学反映后,所配入的硫酸盐中的金属元素将矿石中锂置换天生可溶性的硫酸盐,首要杂质则天生难溶于水的化合物,而后将烧结后的熟料浸出分手,锂离子进入溶液,经污染、稀释、积淀后取得碳酸锂产物。

 

  ③碳酸钠加压浸出法

  起首将锂辉石加工制得的β-锂辉石磨到必然细度,插手必然量碳酸钠混匀,在反映器中于200℃加压浸出,以后通入CO2 气体, 即天生可溶性碳酸氢锂溶液,过滤撤除残渣(沸石) ,加热至95℃逐出CO2, 积淀、过滤,滤饼烘干得碳酸锂产物。

  ④石灰石焙烧法

  石灰石焙烧法处置含锂矿物制取碳酸锂,生产工艺包含生料制备、焙烧、浸出、洗渣、浸出液稀释、污染、结晶等几个首要工序。石灰法的首要长处是合用性很遍及, 因为它合用于分化几近一切的锂矿物。反映进程不须要稀缺的试剂。

 

  (2)锂云母提锂

  我国具备丰硕的锂云母资本,锂云母精矿中氧化锂含量约2.0% ~ 5.0%,此中江西宜春的锂云母资本绝对集合,开采前提优胜,并且含有高贵的铷、铯资本和大批的有价资本铝、钾和氟。今朝锂云母的提锂工艺首要有石灰石烧结法、硫酸盐焙烧法、氯化钠压煮法、硫酸钠压煮法、石灰压煮法等等。

  ①石灰石烧结法

  石灰石烧结法流程与锂辉石提锂工艺近似,其是最成熟的方式,这个方式的长处比拟凸起:(1)浸出流程短。(2)浸出系统好,是碱性系统,装备侵蚀小。(3)氢氧化锂的分手工艺简略,钾、铷、铯的产出率高。同时其错误谬误是收率低、渣量大、能耗较高。

  ②硫酸盐焙烧法

  硫酸盐焙烧法的产渣量较少,且能耗较低。生产率比石灰石烧结法高10%摆布。可是接纳此种方式致使除杂时候较长,工艺烦琐。硫酸盐是钾盐时合用一切锂矿,可是钾盐比拟贵,本钱较高。

  ③氯化钠压煮法

  氯化钠压煮法进程较为精简,与石灰石法类似,排渣量很少。锂的生产率能够到达80%。因为接纳的含氯系统,对装备的侵蚀性较大,故对装备的请求比拟高。

 

  另外,另有硫酸法、氯化焙烧法等工艺来停止锂云母提锂。锂云母是个很庞杂的物资,总的来讲,若何进步锂云母档次,削减浸出进程、分手进程的渣量,在浸出进程中尽能够将有价元素进入液相并经济地将他们分手开来,工艺流程尽能够短,同时能处置好装备的侵蚀题目是锂云母提锂工艺挑选应当斟酌的题目。

  三、结语

  颠末数十年锂矿提锂工艺的研讨,我国提锂产业在手艺上有了庞大的成绩。对锂矿石来讲,锂的生产率由60%晋升到80%以上,排渣量和能耗进一步下降,对我国锂电原资料奇迹的成长做出了很大的进献。另外,另有盐湖提锂等新的工艺在起着不可替换的感化。将来,我国的矿物提锂、盐湖提锂的手艺将愈来愈完美,进步矿物综合操纵效力,从粗暴性的成长形式改变为邃密加工,高效操纵资本是每一个产业人、矿业人、地球人的义务和义务。让咱们把地球扶植得更夸姣!

[义务编辑:张重阳]