Sebuah metode untuk memproduksi litium karbonat dengan kemurnian tinggi dari air garam yang kaya litium klorida.

Produk komersial dalam metode pengolahan bahan baku yang mengandung litium yang dibahas di atas adalah litium karbonat. Pengecualian adalah metode kapur. Litium karbonat digunakan secara langsung dan juga berfungsi sebagai sumber produksi berbagai senyawa litium, yang utamanya adalah hidroksida dan klorida.

Persiapan litium hidroksida. Satu-satunya metode industri untuk memproduksi litium hidroksida adalah kaustifikasi dengan larutan kapur:

Li 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2LiOH + CaCO 3 (36)

Data kelarutan (20 ºС) komponen reaksi 34 di bawah ini (Tabel 5) menunjukkan bahwa kesetimbangan reaksi harus digeser ke kanan:

Tabel 5

Sementara itu, dari data kelarutan dalam sistem Li 2 CO 3 - Ca(OH) 2 - H 2 O pada suhu 75 ºC dapat disimpulkan bahwa konsentrasi maksimum LiOH tidak boleh lebih tinggi dari 36 g/l, yaitu. Hanya larutan LiOH encer yang dapat diperoleh. Produk awal selama kaustisasi adalah litium karbonat basah. Litium karbonat dan kalsium hidroksida dicampur dalam reaktor; kapur diambil sebanyak 105% dari jumlah teoritis. Massa reaksi dipanaskan sampai mendidih. Kemudian pulp diendapkan dan larutan yang telah diklarifikasi dituang. Ini mengandung 28,5-35,9 g/l LiOH. Bubur (kalsium karbonat) mengalami pencucian tiga tahap berlawanan arah untuk mengekstrak litium lebih lanjut. Larutan utama diuapkan menjadi 166,6 g/l LiOH. Kemudian suhu turun menjadi 40 ºС. Litium hidroksida diisolasi dalam bentuk LiOH∙H 2 O monohidrat, yang kristalnya dipisahkan dari larutan induk dengan sentrifugasi. Untuk menerima koneksi murni produk utama direkristalisasi. Hasil litium dalam produk jadi adalah 85-90%. Kerugian utama dari metode ini adalah tuntutan yang tinggi dengan kemurnian produk awal. Litium karbonat harus mengandung jumlah minimum kotoran, terutama klorida. Kapur tidak boleh mengandung aluminium untuk menghindari pembentukan litium aluminat yang sukar larut.

Persiapan litium klorida. Metode industri produksi litium klorida didasarkan pada pelarutan litium karbonat atau hidroksida di dalamnya asam klorida, dan karbonat biasanya digunakan:

Li 2 CO 3 + HCl → 2LiCl + H 2 O + CO 2 (37)

LiOH + HCl → LiCl + H 2 O (38)

Litium karbonat teknis dan hidroksida mengandung jumlah yang signifikan kotoran yang harus dihilangkan terlebih dahulu. Litium karbonat biasanya dimurnikan dengan mengubahnya menjadi hidrogen karbonat yang sangat larut, diikuti dengan dekarbonasi dan pembebasan Li 2 CO 3 . Setelah pemurnian litium karbonat yang mengandung 0,87 g/l SO 4 2- dan 0,5% logam alkali, diperoleh produk yang mengandung sedikit sulfur dan logam alkali 0,03-0,07%. Untuk memurnikan hidroksida, digunakan rekristalisasi atau pengendapan Li 2 CO 3 dengan karbonasi larutan. Diagram skematik Produksi litium klorida dari karbonat ditunjukkan pada Gambar. 16.

Beras. 16. Diagram skema produksi litium klorida

Proses produksi litium klorida dikaitkan dengan dua kesulitan - penguapan larutan dan dehidrasi garam. Litium klorida dan larutannya sangat korosif, dan garam anhidrat sangat higroskopis. Litium klorida, bila dipanaskan, menghancurkan hampir semua logam kecuali platinum dan tantalum, sehingga peralatan yang terbuat dari paduan khusus digunakan untuk penguapan larutan LiCl, dan peralatan keramik digunakan untuk dehidrasi.

Untuk mendapatkan litium klorida, digunakan karbonat basah, yang diolah dengan HCl 30%. Larutan yang dihasilkan mengandung ~360 g/l LiCl (densitas 1,18-1,19 g/cm3). Untuk melarutkannya, diberikan sedikit asam berlebih dan, setelah diaduk, ion sulfat diendapkan dengan barium klorida. Larutan tersebut kemudian dinetralkan dengan litium karbonat dan ditambahkan LiOH sehingga diperoleh larutan LiOH 0,01 N. Larutannya dididihkan untuk melepaskan Ca, Ba, Mg, Fe dan pengotor lainnya berupa hidroksida, karbonat atau karbonat basa.

Setelah disaring, diperoleh larutan LiCl 40% yang sebagian langsung digunakan, dan paling diolah menjadi garam anhidrat, litium klorida anhidrat diperoleh dalam menara penguapan dan drum pengering yang terhubung secara seri. Kandungan pengotor dalam litium klorida diberikan di bawah ini (Tabel 6).

Produk komersial dalam metode pengolahan bahan baku yang mengandung litium yang dibahas di atas adalah litium karbonat. Pengecualian adalah metode kapur. Litium karbonat digunakan secara langsung dan juga berfungsi sebagai sumber produksi berbagai senyawa litium, yang utamanya adalah hidroksida dan klorida.

Persiapan litium hidroksida. Satu-satunya metode industri untuk memproduksi litium hidroksida adalah kaustifikasi dengan larutan kapur:

Li 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2LiOH + CaCO 3 (36)

Data kelarutan (20 ºС) komponen reaksi 34 di bawah ini (Tabel 5) menunjukkan bahwa kesetimbangan reaksi harus digeser ke kanan:

Tabel 5

Sementara itu, dari data kelarutan dalam sistem Li 2 CO 3 - Ca(OH) 2 - H 2 O pada suhu 75 ºC dapat disimpulkan bahwa konsentrasi maksimum LiOH tidak boleh lebih tinggi dari 36 g/l, yaitu. Hanya larutan LiOH encer yang dapat diperoleh. Produk awal selama kaustisasi adalah litium karbonat basah. Litium karbonat dan kalsium hidroksida dicampur dalam reaktor; kapur diambil sebanyak 105% dari jumlah teoritis. Massa reaksi dipanaskan sampai mendidih. Kemudian pulp diendapkan dan larutan yang telah diklarifikasi dituang. Ini mengandung 28,5-35,9 g/l LiOH. Bubur (kalsium karbonat) mengalami pencucian tiga tahap berlawanan arah untuk mengekstrak litium lebih lanjut. Larutan utama diuapkan menjadi 166,6 g/l LiOH. Kemudian suhu turun menjadi 40 ºС. Litium hidroksida diisolasi dalam bentuk LiOH∙H 2 O monohidrat, yang kristalnya dipisahkan dari larutan induk dengan sentrifugasi. Untuk mendapatkan senyawa murni, produk primer direkristalisasi. Hasil litium dalam produk jadi adalah 85-90%. Kerugian utama dari metode ini adalah tingginya persyaratan kemurnian produk awal. Litium karbonat harus mengandung sedikit pengotor, terutama klorida. Kapur tidak boleh mengandung aluminium untuk menghindari pembentukan litium aluminat yang sukar larut.

Persiapan litium klorida. Metode industri untuk memproduksi litium klorida didasarkan pada pelarutan litium karbonat atau hidroksida dalam asam klorida, dan karbonat biasanya digunakan:

Li 2 CO 3 + HCl → 2LiCl + H 2 O + CO 2 (37)

LiOH + HCl → LiCl + H 2 O (38)

Litium karbonat teknis dan hidroksida mengandung sejumlah besar pengotor yang harus dihilangkan terlebih dahulu. Litium karbonat biasanya dimurnikan dengan mengubahnya menjadi hidrogen karbonat yang sangat larut, diikuti dengan dekarbonasi dan pembebasan Li 2 CO 3 . Setelah memurnikan litium karbonat yang mengandung 0,87 g/l SO 4 2- dan 0,5% logam alkali, diperoleh produk yang mengandung sedikit sulfur dan 0,03-0,07% logam alkali. Untuk memurnikan hidroksida, digunakan rekristalisasi atau pengendapan Li 2 CO 3 dengan karbonasi larutan. Diagram skema produksi litium klorida dari karbonat ditunjukkan pada Gambar. 16.

Beras. 16. Diagram skema produksi litium klorida

Proses produksi litium klorida dikaitkan dengan dua kesulitan - penguapan larutan dan dehidrasi garam. Litium klorida dan larutannya sangat korosif, dan garam anhidrat sangat higroskopis. Litium klorida, bila dipanaskan, menghancurkan hampir semua logam kecuali platinum dan tantalum, sehingga peralatan yang terbuat dari paduan khusus digunakan untuk penguapan larutan LiCl, dan peralatan keramik digunakan untuk dehidrasi.

Untuk mendapatkan litium klorida, digunakan karbonat basah, yang diolah dengan HCl 30%. Larutan yang dihasilkan mengandung ~360 g/l LiCl (densitas 1,18-1,19 g/cm3). Untuk melarutkannya, diberikan sedikit asam berlebih dan, setelah diaduk, ion sulfat diendapkan dengan barium klorida. Larutan tersebut kemudian dinetralkan dengan litium karbonat dan ditambahkan LiOH sehingga diperoleh larutan LiOH 0,01 N. Larutannya direbus hingga melepaskan Ca, Ba, Mg, Fe dan pengotor lainnya berupa hidroksida, karbonat atau karbonat basa.

Setelah penyaringan, diperoleh larutan LiCl 40%, sebagian langsung digunakan, dan sebagian besar diolah menjadi garam anhidrat.Litium klorida anhidrat diperoleh dalam menara penguapan dan drum pengering yang dihubungkan secara seri. Kandungan pengotor dalam litium klorida diberikan di bawah ini (Tabel 6):

Tabel 6

Penemuan ini berkaitan dengan teknologi kimia menerima senyawa anorganik dan dapat digunakan untuk memproduksi litium karbonat derajat tinggi kemurnian dari air garam litium klorida alami. Metode untuk memproduksi litium karbonat dengan kemurnian tinggi dari mineral yang mengandung litium air garam klorida meliputi: produksi konsentrat litium klorida, pemurnian konsentrat litium klorida dari sebagian besar pengotor kalsium, magnesium, ion sulfat, pengendapan reagen litium karbonat dari konsentrat litium klorida yang dimurnikan. Pengendapan litium karbonat dilakukan dengan bubur amonium bikarbonat berair pada suhu 20-40°C. Karbon dioksida yang dihasilkan dikeluarkan dari volume reaksi, yang setelah dimurnikan dari pengotor amonia, digunakan sebagai zat karbonisasi untuk mentransfer litium karbonat yang diendapkan dan dipisahkan dari fase cair ke dalam larutan jenuh litium bikarbonat. Saat dipanaskan, litium karbonat murni, bebas pengotor, diendapkan dari larutan litium bikarbonat jenuh. Cairan induk dari operasi pengendapan litium karbonat diuapkan, memperoleh fase padat amonium klorida dan fase cair dengan konsentrasi litium klorida 300-350 g/l. Fase cair dipisahkan dari fase padat dan dikembalikan ke operasi pengendapan litium karbonat, dan fase padat amonium klorida dicuci larutan jenuh amonium klorida dari residu litium klorida dan dikeringkan. Hasil penemuan: penghapusan partisipasi ion natrium dalam proses pengendapan litium karbonat, penggunaan sirkulasi karbon dioksida dan pembuangan larutan limbah. 1 gaji f-ly, 4 sakit., 1 meja.

Bidang teknologi

Invensi ini berkaitan dengan bidang teknologi kimia untuk produksi senyawa anorganik, khususnya metode produksi litium karbonat dari air garam alami dan teknologi larutan garam klorida yang mengandung litium.

Canggih

Ada metode yang diketahui untuk pengendapan litium karbonat dari larutan yang mengandung litium sulfat yang terbentuk selama pengolahan bijih litium dengan asam sulfat. Untuk pengendapan, digunakan amonium karbonat, yang diperoleh dengan disosiasi termal larutan amonium bikarbonat atau dengan mereaksikan larutan amonium bikarbonat dengan air amonia. Tingkat presipitasi litium karbonat pada suatu waktu adalah sekitar 80%.

Kerugian dari metode ini adalah: a) perlunya tahap pengubahan amonium bikarbonat menjadi karbonatnya, di mana terjadi kehilangan amonium bikarbonat yang tidak dapat dihindari, akibatnya konsumsi NH 4 HCO 3 meningkat sebesar 30-40% dari jumlah stoikiometri yang diperlukan untuk pengendapan litium karbonat; b) penggunaan air amonia yang tergolong bahan beracun untuk proses tersebut.

Ada metode yang diketahui untuk memproduksi litium karbonat dari air garam yang mengandung litium, yang dengannya litium karbonat diendapkan dengan larutan soda, seperti yang umum dalam praktik dunia untuk produksi litium karbonat dari bahan mentah halurgi. Untuk melakukan ini, air garam dipekatkan hingga kandungan litium ˜4-6,5% berat, dimurnikan dari pengotor boron, magnesium dan logam alkali tanah menggunakan yang diketahui metode kimia, dan kemudian larutan jenuh Na 2 CO 3 dimasukkan ke dalam larutan LiCl pekat yang telah dimurnikan dan dipanaskan pada suhu tinggi (sekitar 90°C).

Kerugian dari metode ini adalah penggunaan larutan soda, yang sebagai hasil interaksi dengan litium klorida, diubah menjadi larutan natrium klorida, yang memerlukan konsumsi air yang besar untuk menghilangkan produk target yang diendapkan. Namun produk yang dihasilkan masih mengandung natrium dalam jumlah tertentu dan akibatnya kualitas produk yang dihasilkan terbatas pada tingkat “teknis”.

Ada metode yang diketahui untuk memproduksi litium karbonat dengan kemurnian tinggi dengan kandungan natrium rendah. Menurut metode ini, air garam alami dipekatkan melalui penguapan matahari hingga kandungan litium sekitar 6% berat. dan kemudian dimurnikan dari pengotor ion boron, kalsium, magnesium dan sulfat. Boron dihilangkan dengan ekstraksi dengan alkohol, seperti dijelaskan dalam paten. Magnesium dihilangkan dalam dua tahap. Yang pertama menghilangkan 97% magnesium dengan mencampurkan air garam pekat dengan larutan induk dari tahap pengendapan litium karbonat. Pada tahap kedua, campuran kapur dan soda ditambahkan ke dalam larutan pekat litium klorida dan Mg(OH) 2 dan CaCO 3 diendapkan. Kehadiran yang terakhir meningkatkan kemampuan penyaringan endapan magnesium hidroksida. Ion sulfat diendapkan oleh barium klorida. Larutan pekat LiCl, dimurnikan dari komponen pengotor, kemudian diolah dengan larutan soda untuk mengendapkan litium karbonat sesuai reaksi.

dan larutan induk dikembalikan ke siklus untuk tahap pertama pengendapan magnesium. Prosesnya dilakukan pada suhu sekitar 90°C. Litium karbonat yang disaring, dicuci dengan air, dan dikeringkan memiliki tingkat teknis dan, seperti karbonat teknis pada umumnya, mengandung sekitar 0,04% berat natrium.

Untuk memperoleh Li 2 CO 3 dengan kandungan natrium yang lebih rendah, diubah menjadi larutan bikarbonat dengan cara mengkarbonisasi pulp karbonat teknis dengan air (3-5% padatan) dengan karbon dioksida pada suhu 10-40°C. Larutan LiHCO 3 yang dihasilkan (7-8% berat litium bikarbonat) dikirim ke dekarbonizer, yang suhunya dipertahankan pada 70-95°C. Ketika larutan LiHCO 3 terurai, Li 2 CO 3 murni diendapkan, dan karbon dioksida yang dilepaskan dikembalikan ke tahap karbonisasi pulp litium karbonat teknis. Endapannya terus menerus dihilangkan, disaring selagi panas dan dicuci dengan air deionisasi, tanpa natrium. Larutan induk dari tahap dekarbonisasi LiHCO 3, yang mengandung litium terlarut, diedarkan untuk meminimalkan kehilangan litium. Banyaknya putaran cairan rahim ditentukan oleh kandungan pengotor ion natrium yang terakumulasi di dalamnya.

Diterima oleh metode ini litium karbonat, dimurnikan dari natrium, mengandung 99,4% berat bahan utama dan pengotor berikut (%): Na - 0,0002, Mg - 0,0005, K - 0,00015, Ca - 0,012, SO 4   2 - - 0,003. Untuk mendapatkan litium karbonat dengan kemurnian sangat tinggi yang mengandung 99,995% berat bahan dasar, larutan LiHCO 3 setelah tahap bikarbonasi pulp Li 2 CO 3 dilewatkan melalui kolom penukar ion dengan resin Amberlite IRC-718 secara berurutan untuk mengurangi kandungan pengotor total dalam larutan menjadi kurang dari 0,001% berat.

Dari segi teknis dan hasil yang dicapai, metode ini paling mendekati yang diklaim dan dipilih sebagai prototipe.

Kerugian dari metode prototipe adalah penggunaan soda sebagai pengendap Li 2 CO 3, yang memasukkan ion natrium dalam jumlah besar ke dalam proses, serta pembentukannya. jumlah besar larutan limbah natrium klorida (2 mol per 1 mol litium karbonat), yang tidak dapat dibuang.

Inti dari penemuan ini

Hasil teknis dari penemuan yang diklaim adalah penghapusan partisipasi ion natrium dalam proses pengendapan litium karbonat, penggunaan karbon dioksida daur ulang dan penghapusan larutan limbah.

Hasil teknis dicapai dengan fakta bahwa pengendapan litium karbonat dari konsentrat litium klorida murni yang diperoleh dengan heliokonsentrasi air garam alami asli, diikuti dengan pemurnian dari pengotor ion kalsium, magnesium, dan sulfat, dilakukan dengan bubur amonium berair. bikarbonat pada 20-40°C, menghilangkannya dari volume reaksi karbon dioksida yang dihasilkan, yang digunakan sebagai zat karbonisasi untuk mentransfer litium karbonat yang diendapkan, dipisahkan dari fase cair dan dicuci ke dalam larutan jenuh litium bikarbonat, yaitu kemudian mengalami dekarbonisasi untuk mendapatkan litium karbonat dengan kemurnian tinggi.

Hasil teknis juga dicapai dengan fakta bahwa larutan induk dari operasi pengendapan litium karbonat pertama-tama dibebaskan dari jumlah sisa amonium bikarbonat yang tidak bereaksi melalui dekomposisi termal menjadi amonia dan karbon dioksida, yang dikeluarkan dari larutan induk selama arus berlawanan. kontak dengan aliran gas pembawa yang mengandung amonia dan karbon dioksida, gas tersebut dimurnikan dari amonia dengan pencucian berlawanan arah dengan air sambil didinginkan untuk mendapatkan larutan amonium bikarbonat, yang dikirim ke operasi pembuatan bubur amonium bikarbonat berair.

Hasil teknis juga dicapai dengan fakta bahwa larutan induk, yang dibebaskan dari amonium bikarbonat, diuapkan, memperoleh fase padat amonium klorida dan fase cair dengan konsentrasi litium klorida 300-350 g/l; Fase cair dipisahkan dari fase padat dan dikembalikan ke operasi pengendapan litium karbonat dari konsentrat litium klorida, dan fase padat amonium klorida dicuci dengan larutan jenuhnya untuk menghilangkan residu litium klorida dan dikeringkan. Ini adalah produk sampingan yang diperoleh sebagai produk komersial.

Karbon dioksida yang dilepaskan pada tahap dekarbonisasi larutan litium bikarbonat dicampur dengan jumlah sisa karbon dioksida yang berasal dari tahap karbonasi litium karbonat ketika litium karbonat dipindahkan ke dalam larutan litium bikarbonat, dan kelebihan karbon dioksida digunakan. untuk memperoleh karbon dioksida komersial dengan salah satu metode yang diketahui. Teknik ini memungkinkan teknologi ini bebas limbah, mengurangi biaya litium karbonat dengan kemurnian tinggi, dan menghilangkan pelepasan gas ke atmosfer.

Interaksi larutan pekat litium klorida dengan amonium bikarbonat berlangsung menurut reaksi:

Ketergantungan derajat pengendapan litium pada suhu ditunjukkan pada Gambar 1. Dari data yang diperoleh terlihat jelas bahwa interaksi terjadi meskipun pada suhu di bawah 20°C, namun peningkatan suhu hingga 30-40°C akan mempercepat reaksi. Peningkatan lebih lanjut pada suhu interaksi di atas 40°C menyebabkan penurunan derajat presipitasi litium dalam bentuk litium karbonat, karena dalam kisaran suhu ini amonium bikarbonat terurai dengan hilangnya amonia dan, sebagai akibatnya, rasio stoikiometri komponen yang bereaksi terganggu. Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan interaksi adalah 60-120 menit, sebaiknya 90 menit. Tingkat presipitasi litium karbonat adalah 70-78%. Konsentrasi sisa litium dalam larutan induk adalah 9-10 g/l. Setelah litium karbonat dipisahkan melalui penyaringan, cairan induk yang tersisa, setelah menghilangkan amonium bikarbonat yang tidak bereaksi, diuapkan kira-kira 60 kali hingga konsentrasi litium klorida 300-350 g/l dan dikembalikan ke tahap pengendapan litium karbonat. Jadi, meskipun tingkat pengendapan litium karbonat pada suatu waktu tidak terlalu tinggi, dengan kembalinya litium klorida yang tidak bereaksi ke dalam siklus, curah hujan tersebut meningkat dan larutan litium klorida diproses hampir seluruhnya.

Skema bebas limbah untuk memproduksi litium karbonat dengan kemurnian tinggi dari konsentrat litium klorida ditunjukkan pada Gambar.2. Larutan pekat awal litium klorida dapat diperoleh dari air garam natrium klorida yang mengandung litium dengan cara heliokonsentrasi, di mana garam komponen makro (NaCl, KCl, CaSO 4, MgCl H 2 O) diendapkan, dan konsentrasi litium klorida meningkat. Setelah garam yang diendapkan dihilangkan, larutan pekatnya menjadi barisan berikutnya(g/l): LiCl - 250-300; NaCl - 2; KCl - 0,4; MgCl 2 - 65,3; CaCl 2 - 0,91; JADI 4   2- - 0,2. Larutan tersebut dimurnikan dari pengotor dengan cara yang sama seperti yang ditunjukkan dalam paten, yaitu 90-97% pengotor magnesium dan kalsium dihilangkan menggunakan litium karbonat, dan pemurnian lebih lanjut dilakukan dengan menggunakan campuran kalsium hidroksida dan soda. Larutan pekat dimurnikan dari ion sulfat menggunakan barium klorida. Setelah dibersihkan, larutan mengandung (g/l): LiCl - 300; NaCl - 0,08; KCl - 0,02; MgCl 2 - 0,008; CaCl 2 - 0,005; JADI 4   2- - 0,005.

Jika karena kekhasannya komposisi kimia air garam (kandungan awal kalsium dan magnesium klorida sangat tinggi), tidak mungkin untuk dikonsentrasikan secara heliokonsentrasi, kemudian litium klorida diekstraksi dari air garam menggunakan sorben selektif, dan kemudian eluat yang dihasilkan berupa larutan litium klorida dipekatkan dan dimurnikan. dengan cara yang sama seperti dijelaskan di atas.

Konsentrat litium klorida yang dimurnikan ini dikontakkan dengan bubur amonium bikarbonat. Setelah interaksi menurut reaksi (2), endapan litium karbonat disaring, dicuci dengan air pencuci dari tahap pencucian litium karbonat komersial dengan kemurnian tinggi, diperas pada saringan, kemudian dihaluskan dengan cairan induk yang bersirkulasi dari tahap tersebut. penyaringan litium karbonat dengan kemurnian tinggi dan dikirim ke tahap karbonisasi litium karbonat dengan karbon dioksida untuk ditransfer ke dalam larutan litium bikarbonat. Karbon dioksida juga disuplai ke sini, dilepaskan melalui reaksi (2), dan telah melalui tahap pemurnian larutan induk dari tahap pengendapan litium karbonat dari amonium bikarbonat yang tidak bereaksi.

Dalam larutan induk, setelah pemisahan endapan litium karbonat, konsentrasi amonium klorida adalah ˜200 g/l dan mengandung ˜25% amonium bikarbonat yang tidak bereaksi. Untuk menghilangkan kehilangan amonium bikarbonat, larutan induk, bersama dengan air pencuci yang melekat padanya dari tahap pencucian litium karbonat, mengalami dekomposisi termal pada suhu sekitar 60°C, sebagai akibatnya amonium bikarbonat terurai menjadi amonia dan karbon dioksida, yang dikeluarkan dari larutan induk ketika bersentuhan dengan gas pembawa, yaitu karbon dioksida yang terbentuk melalui reaksi (2). Amonia yang dilepaskan diserap oleh air dan dengan adanya karbon dioksida sesuai dengan reaksi

larutan amonium bikarbonat terbentuk, yang digunakan untuk menyiapkan pulp amonium bikarbonat pada tahap reaksi (2).

Pemisahan amonia dari larutan bikarbonat-amonium melalui desorpsi udara dilakukan pada suhu 50-60°C. Derajat desorpsi amonia dari larutan adalah 85-90%. Hal ini terlihat jelas dari data pada Gambar 3. Kelebihan karbon dioksida dari tahap penyerapan amonia, dimurnikan dari pengotor amonia, dikirim ke tahap karbonisasi litium karbonat.

Setelah penguraian amonium bikarbonat yang tidak bereaksi dan distilasi dalam bentuk amonia dan karbon dioksida, larutan induk yang mengandung amonium klorida dan litium klorida yang tidak bereaksi diuapkan melalui pemanasan atau dalam kondisi alami, misalnya di dalam kolam. Ketika konsentrasi litium klorida dalam larutan mencapai sekitar 100 g/l, saturasi amonium klorida tercapai dan amonium klorida padat mulai mengendap. Dengan konsentrasi lebih lanjut, konsentrasi litium klorida meningkat, dan konsentrasi amonium klorida mulai menurun. Hal ini ditunjukkan dengan jelas pada Gambar 4. Ketika konsentrasi litium klorida mencapai 300 g/l, konsentrasi amonium klorida dalam larutan yang diuapkan adalah 82 g/l; pada konsentrasi 363 g/l turun menjadi 55 g/l. Amonium klorida padat yang disaring dicuci dengan larutan jenuh untuk menghindari pembubaran dan dikeringkan pada suhu 50-60°C. Larutan pekat litium klorida, setelah penguapan dan pemisahan amonium klorida yang diendapkan, dikembalikan ke kepala proses.

Pada tahap karbonisasi, pulp dengan kandungan fase padat 3-5% dibuat dari litium karbonat dari tahap pengendapan dan cairan induk dari tahap filtrasi litium karbonat dengan kemurnian tinggi dan karbon dioksida dilewatkan melaluinya pada suhu tertentu. pada suhu 10-40°C selama 2-4 jam terjadi reaksi sebagai berikut:

Larutan litium bikarbonat yang dihasilkan, mengandung 7-8% berat litium bikarbonat, kemudian disaring dari partikel yang tidak larut dan dikirim ke tahap dekarbonisasi. Pada suhu 70-95°C, proses sebaliknya terjadi dan larutan jenuh litium bikarbonat terurai, melepaskan litium karbonat murni, dan semua pengotor terlarut tetap berada dalam larutan. Endapan litium karbonat murni yang dihasilkan disaring, dicuci dengan air deionisasi dan dikeringkan pada suhu 120°C. Mengandung (wt.%): zat utama 99,9; Na - 0,0002; K - 0,00015; mg - 0,0005; Ca - 0,002; NH 4 + - tidak ada.

Air pencuci dikirim ke tahap pencucian litium karbonat, dan larutan induk dari tahap dekarbonisasi dikembalikan ke pembuatan pulp litium karbonat sebelum tahap karbonisasinya. Ketika kotoran menumpuk di dalamnya, cairan induk dikeluarkan dari sirkulasi sebagian atau seluruhnya, menggantikannya dengan air deionisasi. Larutan induk, yang terkontaminasi dengan pengotor, dikirim ke tahap pemurnian awal larutan pekat awal litium klorida untuk memanfaatkan litium yang dikandungnya.

Karbon dioksida murni yang dilepaskan dalam proses ini, praktis bebas dari pengotor, dikirim untuk memperoleh produk sampingan komersial - karbon dioksida melalui salah satu metode berikut: metode yang diketahui(es terkompresi atau kering).

Jadi, yang utama ciri khas penemuan yang diklaim adalah:

1) penggunaan amonium bikarbonat untuk memperoleh litium karbonat dengan kemurnian tinggi dari air garam yang kaya litium klorida;

2) metode bebas limbah karena penjualan produk sampingan - NH 4 Cl dan karbon dioksida.

3) tidak adanya solusi limbah;

4) meningkatkan koefisien penggunaan yang bermanfaat larutan awal litium klorida karena kembalinya ke kepala proses setelah penguapan cairan induk;

5) meningkatkan efisiensi amonium bikarbonat dengan menangkap amonia selama dekomposisi termal larutan induk dan mengembalikannya dalam bentuk larutan amonium bikarbonat ke kepala proses pada tahap pembuatan pulp amonium bikarbonat;

6) mengurangi biaya litium karbonat dengan kemurnian tinggi melalui penggunaan amonium bikarbonat, yang lebih murah daripada soda, dan penjualan amonium klorida komersial yang diproduksi selama ini, serta karbon dioksida dengan kemurnian tinggi.

Kombinasi karakteristik ini memungkinkan diperolehnya litium karbonat dengan kemurnian tinggi dan bebas limbah proses memperoleh litium karbonat dari larutan klorida alami dan buatan yang mengandung litium.

Penemuan yang diklaim ini adalah hal baru, karena untuk pertama kalinya diusulkan untuk mereaksikan secara langsung larutan litium klorida dengan amonium bikarbonat untuk memperoleh litium karbonat dengan kemurnian tinggi, yang informasinya tidak tersedia dalam sumber informasi yang tersedia.

Daftar gambar dan tabel

Gambar.1. Ketergantungan derajat pengendapan litium dalam bentuk Li 2 CO 3 (α, %) pada suhu.

Gambar.2. Skema teknologi bebas limbah untuk memproduksi litium karbonat dengan kemurnian tinggi.

Gambar.3. Ketergantungan derajat desorpsi amonia dari larutan induk pada perbandingan volume gas yang dilewatkan dengan volume larutan.

Gambar.4. Ketergantungan kandungan NH 4 Cl (g/l) dalam larutan induk pada konsentrasi LiCl (g/l) selama penguapan larutan induk diperoleh melalui reaksi (2).

Tabel tersebut menyajikan data tentang kondisi percobaan dan derajat pengendapan Li 2 CO 3 selama interaksi larutan pekat litium klorida dengan amonium bikarbonat.

Informasi yang mengkonfirmasi kemungkinan penerapan penemuan ini disajikan dalam contoh.

20 l komposisi air garam klorida alami (g/l): LiCl - 9; NaCl - 182; KCl - 35,3; MgCl 2 - 54,2; CaCl 2 - 3,19; SO 4   2- - 2.8 (mineralisasi total ˜ 286 g/l) dipekatkan di bawah pengaruh lampu pijar. Ketika batas kejenuhan larutan komponen tercapai, garam NaCl, KCl, CaSO 4 dan MgCl 2 ·6H 2 O mengendap, dan konsentrasi LiCl meningkat. Setelah garam yang diendapkan dihilangkan, larutan pekat memiliki komposisi sebagai berikut (g/l): LiCl - 250; NaCl - 2; KCl - 0,4; MgCl 2 - 65,3; CaCl 2 - 0,91; JADI 4   2- - 0,2. Larutan pekat ini dimurnikan dari ion Ca 2+ , Mg 2+ dan SO 4   2+. Pemurnian primer dari Ca 2+ dan Mg 2+ dilakukan dengan menggunakan Li 2 CO 3 .

Ke dalam 600 ml larutan pekat yang dipanaskan hingga 80°C ditambahkan 27,5 g Li 2 CO 3 dan diaduk selama 1 jam. Endapan MgCO 3 dan CaCO 3 yang terbentuk disaring. Konsentrasi LiCl dalam larutan meningkat menjadi 300 g/l. Konsentrasi sisa MgCl 2 adalah 6,5 g/l, CaCl 3 - 0,10 g/l. Untuk pemurnian lebih dalam larutan LiCl pekat dari Ca 2+, Mg 2+, campuran 3 g Ca(OH) 2 dan 4,3 g Na 2 CO 3 dimasukkan ke dalamnya berdasarkan pengendapan Mg(OH) 2 dan CaCO3. Larutan dipisahkan dari endapan kemudian dimurnikan dari ion SO 4   2-. 0,26 g BaCl 2 dimasukkan ke dalam larutan, diasamkan hingga pH 2 dan dipanaskan hingga 80°C, sambil diaduk hingga ion SO 4   2- diendapkan seluruhnya dalam bentuk BaSO 4 yang tidak larut. Larutan bersama sedimen didiamkan selama 6-8 jam untuk memperbesar partikel sedimen dan disaring. Dengan demikian, larutan LiCl pekat yang dimurnikan diperoleh.

500 ml larutan pekat litium klorida yang mengandung (g/l): LiCl - 300; mg - 0,008; Ca - 0,005, Na - 0,08, K - 0,02, SO 4 2- - 0,005 dituangkan ke dalam pulp yang mengandung 200 ml H 2 O dan 279,7 g amonium bikarbonat padat. Aduk ampas yang dihasilkan selama 1,5 jam pada suhu 20°C. Endapan yang dihasilkan disaring pada corong Buchner. Tingkat presipitasi litium karbonat primer dari larutan adalah 70,1%.

Massa sedimen basah adalah 142 g dengan kelembaban sekitar 30%. Itu dicuci dengan menghancurkan sedimen dalam 300 ml air suling (W:T=3). Air cucian yang mengandung (g/l): Li - 1,5; NSO 3 - 6; NH 4 + - 8; Cl - 17, ditambahkan ke larutan induk.

Larutan induk mengandung (g/l): Li - 10.3, HCO 3   - - 64.4, NH 4   + - 83.5, Cl - 171 (yang persentase garam dalam larutannya adalah: LiCl ˜ 18%, NH 4 HCO 3 ˜ 25% dan NH 4 Cl - 57%). Larutan induk, bersama dengan air pencuci yang melekat padanya, digunakan lebih lanjut pada tahap desorpsi amonium bikarbonat yang tidak bereaksi darinya.

Desorpsi amonia dari larutan induk dilakukan pada kolom berdiameter 8 cm dengan laju aliran gas 1,2 m 3 /jam dan perbandingan volume gas terhadap volume larutan 2500. Dalam 1,5 jam, derajat amoniak desorpsi adalah ˜90%. Penyerapan amonia yang terdesorpsi dengan air pada suhu sekitar 40°C dilakukan pada kolom yang sama dengan desorpsi. Perbandingan volume gas terhadap volume larutan adalah 9000. Derajat serapan amonia mencapai 98%. (Amonia dan karbon dioksida yang ditangkap dalam bentuk larutan amonium bikarbonat dengan konsentrasi 310 g/l dan volume 200 ml digunakan untuk menerapkan contoh 2.)

Larutan induk bersama dengan air pencuci setelah operasi desorpsi amonia kemudian diuapkan dalam kondisi alami pada suhu udara 22-25°C dan kelembaban relatif 25-30%. 1 liter larutan yang dihasilkan diuapkan selama 80 jam hingga konsentrasi litium klorida kira-kira 300 g/l. Endapan kristal amonium klorida (185,7 g) dipisahkan pada corong Buchner dan dicuci dari larutan induk, diolah dengan 400 ml larutan jenuh NH 4 Cl (˜300 g/l) untuk menghindari hilangnya amonium larut. klorida selama pencucian. Larutan pencuci mengandung 4,9 g/l litium. Setelah mengeringkan kristal NH 4 Cl pada suhu sekitar 60°C selama 14 jam, diperoleh produk dengan kandungan litium 0,09% berat dan kadar air sisa 0,6% berat, yang memenuhi persyaratan Gost. Hasil NH 4 Cl adalah 1,3 kg per 1 kg litium karbonat. Larutan litium klorida pekat yang diuapkan (larutan induk setelah pemisahan NH 4 Cl), mengandung (g/l): Li - 50; NSO 3  - - 0,03; NH 4 + - 27,5; Cl - 264 digunakan dalam percobaan selanjutnya pada tahap pengendapan litium karbonat primer (lihat contoh 2).

Endapan primer Li 2 CO 3 yang dicuci basah kemudian dikarbonisasi dengan karbon dioksida. Dari 142 g sedimen basah dan 2000 ml air suling, dibuat pulp dengan konsentrasi fase padat 3,6% dalam reaktor dengan pengaduk, dilengkapi dengan nosel keramik berpori untuk mendispersikan karbon dioksida yang disuplai dari silinder. Pada suhu 20°C, proses karbonisasi dilakukan selama 2 jam. Larutan litium bikarbonat yang dihasilkan disaring dan dipanaskan hingga 95°C. Dekarbonisasi pada suhu ini dilakukan selama 1 jam. Endapan litium karbonat murni yang dihasilkan dipisahkan dari larutan induk dengan penyaringan pada corong Buchner dan dicuci dengan cara pulping dengan 300 ml air deionisasi panas dalam reaktor dengan pengaduk. Litium karbonat yang dicuci dipisahkan dengan penyaringan dan dikeringkan pada suhu 120°C. Produk kering kering memiliki komposisi (berat%) sebagai berikut: bahan utama - 99,9; Na - 0,0002; K - 0,00015; mg - 0,0005; Ca - 0,002, SO 4   2- - 0,003; NH 4 + - tidak ada.

Data tentang kondisi interaksi larutan pekat litium klorida dengan amonium bikarbonat dan derajat pengendapan litium karbonat primer disajikan dalam tabel.

Sama seperti pada contoh 1, tetapi pada tahap pengendapan litium karbonat primer, ambil 380 ml larutan pekat awal LiCl (bukan 500 ml), tambahkan 120 ml larutan induk LiCl yang diperoleh pada contoh 1 pada tahap penguapan dan pengendapan NH 4 Cl ( mengandung 303 g/l LiCl dan 82 g/l NH 4 Cl), dan dituangkan ke dalam pulp yang mengandung 217 gram padatan NH 4 HCO 3 dan diperoleh 200 ml larutan amonium bikarbonat. pada contoh 1 pada tahap penyerapan amonia dan CO2 dan mengandung 310 g/l amonium bikarbonat. Komposisi larutan induk yang dihasilkan hampir sama dengan Contoh 1. Derajat pengendapan litium karbonat primer adalah 74%. Dalam hal ini, penghematan konsumsi NH 4 HCO 3 padat berjumlah sekitar 22% karena penggunaan larutan sekunder amonium bikarbonat yang diperoleh sesuai dengan skema yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Penerapan industri.

Metode yang diusulkan, dibandingkan dengan metode prototipe, memungkinkan:

Ganti soda dengan reagen yang lebih murah - amonium bikarbonat, yang biayanya ˜ 1,5 kali lebih rendah daripada biaya soda;

Menjadikan proses ramah lingkungan dengan menghilangkan pembuangan cairan induk yang mengandung larutan NaCl dengan konsentrasi ˜150-200 g/l;

Proses larutan induk untuk mengisolasi produk komersial darinya - amonium klorida, yang digunakan dalam perekonomian nasional sebagai pupuk dan gumboil;

Mengurangi biaya litium karbonat dengan kemurnian tinggi yang dihasilkan melalui penjualan produk sampingan - amonium klorida dan karbon dioksida;

Menerapkan penciptaan teknologi tertutup dan bebas limbah untuk memproduksi litium karbonat dengan kemurnian tinggi.

Sumber informasi

1.Tepuk. CN No. 1059702, permohonan. 09.10.90, terbitan. 25.03.92 / Wang Guiying, Shi Ying.

2. Pat. US No. 5219550, C 01 D 015/08, permohonan. 06.12.90, terbitan. 15/06/1993 / Brown P.M., Boryta D.A.

3. Pat. Nomor AS 6207126, C 22 V 26/12; C 01 F 5/2/2; Mulai 01 H 15/04, lamaran. 14/06/1999, terbitan. 27.03.2001 / Boryta D.A., Kullberg T.F., Thurston A.M. (prototipe).

4. Pat. RF No. 2223142, C 01 D 15/00, Lampiran. 22/11/2001, terbitan. 02/10/2004 / Menzheres L.T., Ryabtsev A.D., Mamylova E.V., Kotsupalo N.P.

5. Pat. RF No.2234367, B 01 J 20/00, C 01 D 15/00, permohonan. 15/12/2002, terbitan. 20/08/2004 / Menzheres L.T., Ryabtsev A.D., Mamylova E.V., Kotsupalo N.P.

1. Suatu metode untuk memproduksi litium karbonat dengan kemurnian tinggi dari air garam litium klorida, termasuk memperoleh konsentrat litium klorida, memurnikan konsentrat litium klorida dari sejumlah pengotor utama kalsium, magnesium, ion sulfat, pengendapan reagen litium karbonat dari yang dimurnikan konsentrat litium klorida, pencucian litium karbonat, pemindahan litium karbonat yang telah dicuci ke dalam larutan jenuh litium bikarbonat dengan karbon dioksida, dekarbonisasi larutan jenuh litium bikarbonat bila dipanaskan, pemisahan litium karbonat padat dengan kemurnian tinggi yang dibebaskan dari sisa pengotor dari larutan dan pengeringannya, dicirikan bahwa pengendapan litium karbonat dari konsentrat litium klorida yang dimurnikan dilakukan dengan pulp amonium bikarbonat berair pada 20-40°C, menghilangkan karbon dioksida yang dihasilkan dari volume reaksi, yang, setelah dimurnikan dari pengotor amonia, digunakan sebagai zat karbonisasi untuk mentransfer litium karbonat yang diendapkan dan dipisahkan dari fase cair ke dalam larutan jenuh litium bikarbonat, dan larutan induk dari operasi pengendapan litium karbonat pertama-tama dibebaskan dari campuran sisa bikarbonat dan amonium karbonat melalui dekomposisi termal menjadi amonia dan karbon dioksida, dihilangkan oleh aliran gas pembawa yang mengandung amonia dan karbon dioksida yang terbentuk dalam operasi pengendapan litium karbonat, sedangkan aliran gas pembawa dibersihkan dari amonia dengan pencucian arus berlawanan dengan air sambil didinginkan untuk memperoleh larutan amonium bikarbonat, dikirim ke operasi pembuatan pulp amonium bikarbonat berair, dan kemudian diuapkan, memperoleh fase padat amonium klorida dan fase cair dengan konsentrasi litium klorida 300-350 g/l, fase cairnya adalah litium karbonat primer dikembalikan ke operasi pengendapan dari konsentrat litium klorida, dan fase padat amonium klorida dicuci dengan larutan jenuh untuk menghilangkan residu litium klorida dan dikeringkan.

2. Metode menurut klaim 1, dicirikan bahwa karbon dioksida yang dilepaskan pada tahap dekarbonisasi larutan litium bikarbonat, bersama dengan jumlah sisa karbon dioksida yang berasal dari tahap karbonasi litium karbonat, digunakan untuk produksi komersial karbon dioksida.

Paten serupa:

Penemuan ini dapat digunakan di industri kimia. Metode pemrosesan kompleks air garam alami jenis kalsium-magnesium klorida mencakup produksi kristal kalsium klorida hidrat dengan campuran magnesium klorida dan pengayaan air garam dalam litium dengan pemrosesan lebih lanjut konsentrat litium menjadi senyawa litium. Dari air garam setelah operasi pengayaan litium, brom, magnesium oksida, dan klor diperoleh dengan elektrolisis air garam induk yang diperkaya dengan natrium klorida. Setelah pemisahan litium dan brom, air garam dimurnikan dari magnesium, diuapkan sampai natrium klorida menjadi asin dan dipisahkan dari kristal NaCl. Air garam atau air ini digunakan untuk melarutkan kristal kalsium klorida hidrat sehingga diperoleh larutan yang mengandung 400-450 kg/m3 kalsium klorida. Larutan kalsium klorida digunakan dalam reaksi pertukaran dengan natrium hipoklorit untuk menghasilkan kalsium hipoklorit. Larutan kalsium klorida digunakan untuk memperoleh kalsium bromida dengan mengubah penukar kation KU-2-8chs dari bentuk H+ menjadi bentuk Ca+. Kalsium kemudian diserap dari penukar kation dengan asam hidrobromat, yang diperoleh dengan mereaksikan brom dengan larutan berair zat pereduksi yang merupakan turunan dari amonia. Larutan kalsium klorida juga digunakan untuk menghasilkan kalsium karbonat. Penemuan ini memungkinkan untuk memperoleh kalsium hipoklorit, kalsium bromida dan kalsium karbonat dari air garam jenis kalsium-magnesium klorida, bersama dengan senyawa litium, brom dan magnesium oksida, menggunakan reagen yang diperoleh dari air garam yang sama. 2 gaji terbang, 3 sakit., 10 jalan.

Penemuan ini berkaitan dengan industri kimia dan dapat digunakan dalam produksi senyawa litium. Metodenya meliputi 3 tahap. Pada tahap pertama dekomposisi termal batu kapur menghasilkan kapur tohor (CaO) dan karbon dioksida. Pada tahap kedua, larutan produktif yang mengandung litium diproses campuran gas NH3 dan CO2, diambil dengan perbandingan molar 2:1, untuk memperoleh fase padat produk target Li2CO3 dan larutan induk yang mengandung garam amonium (NH4Cl, atau NH4NO3, atau (NH4)2SO4). Pada tahap ketiga, larutan garam amonium dikalsinasi, menghasilkan amonia, yang dikembalikan ke operasi pengendapan Li2CO3. Penemuan ini memungkinkan penggunaan bahan mentah yang murah dan tersedia dalam produksi bahan katoda untuk baterai Li-ion. 5 gaji terbang, 6 sakit., 7 jalan.

Penemuan ini dapat digunakan dalam industri kimia. Salah satu metode untuk memproduksi litium karbonat ultra murni dari Li2CO3 teknis mencakup melakukan proses karbonisasi dengan litium karbonat berlebih empat kali lipat untuk memperoleh larutan litium bikarbonat. Sisa Li2CO3 padat setelah selesainya operasi karbonisasi dipisahkan dari larutan litium bikarbonat dan, dalam bentuk pulp yang mengental, dikembalikan ke operasi pembuatan pulp Li2CO3 asli. Kemudian larutan litium bikarbonat dimurnikan dari pengotor yang tidak larut dengan penyaringan, filtrat dimurnikan dengan pertukaran ion dari kation pengotor, dan larutan litium bikarbonat didekarbonisasi dengan pemanasan dengan pelepasan karbon dioksida. Pulp litium karbonat diperoleh, litium karbonat dipisahkan dari larutan induk karbonat, dan dicuci air panas dan kering. Penemuan ini memungkinkan untuk menghilangkan operasi penggilingan mekanokimia, mengurangi intensitas energi operasi karbonisasi sebesar 1,6 kali, meningkatkan produktivitas karbonisasi sebesar 1,8 kali, dan hasil Li2CO3 ultra murni menjadi 98,6%, dan melakukan proses memperoleh ultra murni Li2CO3 dalam mode kontinu. 2 n. 5 gaji f-ly, 2 sakit., 5 meja, 4 dst.

Invensi ini berkaitan dengan teknologi kimia untuk produksi senyawa anorganik dan dapat digunakan untuk memperoleh litium karbonat dengan kemurnian tinggi dari air garam alami yang mengandung litium klorida.

Halaman 2

Litium karbonat Li2CO3 tidak stabil saat dipanaskan dan kurang larut dalam air dibandingkan karbonat logam alkali lainnya. Kelarutan Li2CO3 menurun seiring dengan meningkatnya suhu larutan, serta dengan adanya Na2CO3 dan K2CO3, yang digunakan dalam industri untuk pengendapannya. Dengan garam logam alkali lainnya (kecuali karbonat), litium karbonat membentuk garam ganda dan kompleks. Ketika dipanaskan, magnesium dan aluminium bereaksi sangat keras (dengan penyalaan) dengan Li2CO3, dan litium direduksi menjadi logam.  

Litium karbonat sulit larut, klorida hanya larut dalam pelarut organik, karbonat dan nitrat tidak stabil saat dipanaskan.  

Litium karbonat digunakan untuk menghasilkan banyak garam litium.  

Litium karbonat Li2CO3 - kristal tidak berwarna, sedikit larut dalam air; digunakan dalam kembang api, dalam produksi plastik sebagai katalis, dalam: metalurgi, dalam produksi kaca dan keramik. Litium oksida 1L2O - kristal tidak berwarna; Mudah bereaksi dengan air dan menyerap CO. Litium hidroksida LiOH - kristal tidak berwarna, kurang larut dalam air dibandingkan hidroksida logam alkali lainnya, jumlah besar dikonsumsi sebagai aditif pada elektrolit baterai alkaline, in kimia organik untuk produksi stearat, oksistearat, oleat dan lithium palmtate, digunakan dalam produksi pelumas tahan beku dan panas untuk penerbangan dan peralatan militer; pada kapal selam LiOH digunakan untuk menyerap CO2 dari udara. Litium sulfat Li2SO4 - kristal tidak berwarna, sangat larut dalam air; digunakan dalam deteksi cacat ultrasonik untuk pembuatan kepala probe.  

Karbonat litium dan unsur golongan PA hanya diketahui dalam keadaan anhidrat, dan karbonat Be dan unsur golongan IA adalah zat higroskopis yang membentuk kristal hidrat dengan konten yang berbeda molekul air. Karbonat unsur golongan IA, kecuali UzCO3, meleleh tanpa terurai pada suhu 800 - 900 C dan sangat larut dalam air, sedangkan karbonat unsur litium dan golongan PA terurai hingga meleleh bila dipanaskan dan sedikit larut dalam air.  

Litium karbonat dilarutkan dalam cangkir porselen dalam larutan asam klorida 20 - 25 persen, diambil dalam keadaan kekurangan tertentu.  

Litium karbonat digunakan dalam farmakologi sebagai obat antidepresan.  

Litium karbonat Li2CO3 adalah bubuk kristal putih, dibentuk dengan menuangkan larutan pekat litium klorida ke dalamnya larutan amonia amonium karbonat dan memanaskan campuran. Lebih larut dengan adanya garam natrium dan kalium dan bahkan lebih baik lagi dengan adanya garam amonium. Karbonat terdisosiasi sempurna ketika dipanaskan hingga 780 dalam aliran hidrogen.  

Litium karbonat larut dalam mineral encer dan asam asetat dan tidak mengendap dengan adanya garam amonium. Akibatnya, amonium karbonat tidak mengendapkan ion litium secara sempurna.  

Litium karbonat lebih mudah larut dalam air dingin daripada di panas. Ini kadang-kadang digunakan untuk memurnikan karbonat. Dapat diasumsikan bahwa dalam air yang mengandung CO2, terbentuk bikarbonat, seperti halnya logam alkali tanah. Litium bikarbonat tidak diperoleh dalam bentuk padat.  

Litium karbonat adalah produk asli untuk mendapatkan sebagian besar garam litium lainnya.  

Litium karbonat mengendap dalam bentuk endapan kristal putih, namun hanya jika konsentrasi ion Li dan COd dalam larutan cukup tinggi.  

Litium karbonat sangat larut dalam air, akibatnya kation litium tidak sepenuhnya mengendap dari larutan. Oleh karena itu, larutan pekat garam litium dan karbonat larut digunakan untuk melakukan reaksi. Reaksi sebaiknya dilakukan dengan pemanasan, karena kelarutan litium karbonat dalam air menurun seiring dengan meningkatnya suhu. Litium karbonat larut dalam asam.