Didelio grynumo ličio karbonato gavimo iš ličio turtingų chlorido sūrymų metodas.

Komercinis produktas taikant pirmiau aptartus ličio turinčių žaliavų perdirbimo būdus yra ličio karbonatas. Išimtis yra kalkių metodas. Ličio karbonatas naudojamas tiesiogiai, be to, jis yra įvairių ličio junginių, kurių pagrindiniai yra hidroksidas ir chloridas, gamybai.

Ličio hidroksido paruošimas. Vienintelis pramoninis ličio hidroksido gamybos būdas yra kaustinimas kalkėmis tirpale:

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

Toliau pateikti duomenys apie 34 reakcijos komponentų tirpumą (20 ºС) (5 lentelė) rodo, kad reakcijos pusiausvyra turi būti perkelta į dešinę:

5 lentelė

Tuo pačiu, iš duomenų apie tirpumą Li 2 CO 3 - Ca(OH) 2 - H 2 O sistemoje esant 75 ºC, galima daryti išvadą, kad didžiausia LiOH koncentracija negali būti didesnė nei 36 g/l, t.y. Galima gauti tik praskiestus LiOH tirpalus. Pradinis kaustikos produktas yra šlapias ličio karbonatas. Ličio karbonatas ir kalcio hidroksidas sumaišomi reaktoriuje; kalkių paimama 105% teorinio kiekio. Reakcijos masė kaitinama iki virimo. Tada minkštimas nusodinamas, o nuskaidrintas tirpalas nupilamas. Jame yra 28,5-35,9 g/l LiOH. Suspensija (kalcio karbonatas) plaunama trimis etapais priešpriešine srove, kad būtų toliau ekstrahuojamas ličio kiekis. Pagrindinis tirpalas išgarinamas iki 166,6 g/l LiOH. Tada temperatūra nukrenta iki 40 ºС. Ličio hidroksidas išskiriamas monohidrato LiOH∙H 2 O pavidalu, kurio kristalai atskiriami nuo motininio tirpalo centrifuguojant. Norėdami gauti grynas ryšys pirminis produktas yra perkristalizuojamas. Ličio išeiga gatavame produkte yra 85-90%. Pagrindinis metodo trūkumas yra aukštus reikalavimus iki pradinių produktų grynumo. Turi būti ličio karbonato minimalus kiekis priemaišos, ypač chloridai. Kalkėse neturėtų būti aliuminio, kad nesusidarytų blogai tirpus ličio aliuminatas.

Ličio chlorido paruošimas. Pramoninis metodas Ličio chlorido gamyba pagrįsta ličio karbonato arba hidroksido ištirpimu druskos rūgštis, o karbonatas dažniausiai naudojamas:

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

LiOH + HCl → LiCl + H 2 O (38)

Sudėtyje yra techninio ličio karbonato ir hidroksido reikšminga suma priemaišų, kurias pirmiausia reikia pašalinti. Ličio karbonatas paprastai išvalomas paverčiant jį labai tirpiu vandenilio karbonatu, po to dekarbonizuojamas ir išskiriamas Li 2 CO 3 . Išvalius ličio karbonatą, kuriame yra 0,87 g/l SO 4 2- ir 0,5 proc. šarminių metalų, gaunamas produktas, kuriame yra sieros pėdsakų ir 0,03-0,07% šarminių metalų. Hidroksidui išvalyti naudojama Li 2 CO 3 perkristalizacija arba nusodinimas karbonizuojant tirpalą. Scheminė diagrama Ličio chlorido gamyba iš karbonato parodyta fig. 16.

Ryžiai. 16. Ličio chlorido gamybos schema

Ličio chlorido gamybos procesas yra susijęs su dviem sunkumais - tirpalų išgaravimu ir druskos dehidratacija. Ličio chloridas ir jo tirpalai labai ėsdina, o bevandenė druska yra labai higroskopiška. Ličio chloridas, kaitinamas, sunaikina beveik visus metalus, išskyrus platiną ir tantalą, todėl LiCl tirpalams garinti naudojama įranga iš specialių lydinių, o dehidratacijai – keraminė įranga.

Ličio chloridui gauti naudojamas drėgnas karbonatas, kuris apdorojamas 30% HCl. Gautame tirpale yra ~360 g/l LiCl (tankis 1,18-1,19 g/cm3). Kad ištirptų, duodamas nedidelis rūgšties perteklius ir, pamaišius, sulfato jonai nusodinami bario chloridu. Tada tirpalas neutralizuojamas ličio karbonatu ir pridedama LiOH, kad būtų gautas 0,01 N LiOH tirpalas. Tirpalas virinamas, kad išsiskirtų Ca, Ba, Mg, Fe ir kitos priemaišos hidroksidų, karbonatų arba bazinių karbonatų pavidalu.

Po filtravimo gaunamas 40% LiCl tirpalas, kurio dalis tiesiogiai naudojama ir dauguma Bevandenis ličio chloridas, perdirbamas į bevandenę druską, gaunamas nuosekliai sujungtame garinimo bokšte ir džiovinimo būgne. Priemaišų kiekis ličio chloride pateiktas toliau (6 lentelė).

Komercinis produktas taikant pirmiau aptartus ličio turinčių žaliavų perdirbimo būdus yra ličio karbonatas. Išimtis yra kalkių metodas. Ličio karbonatas naudojamas tiesiogiai, be to, jis yra įvairių ličio junginių, kurių pagrindiniai yra hidroksidas ir chloridas, gamybai.

Ličio hidroksido paruošimas. Vienintelis pramoninis ličio hidroksido gamybos būdas yra kaustinimas kalkėmis tirpale:

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

Toliau pateikti duomenys apie 34 reakcijos komponentų tirpumą (20 ºС) (5 lentelė) rodo, kad reakcijos pusiausvyra turi būti perkelta į dešinę:

5 lentelė

Junginys

Tirpumas, g/100g H 2 O

Tuo pačiu, iš duomenų apie tirpumą Li 2 CO 3 - Ca(OH) 2 - H 2 O sistemoje esant 75 ºC, galima daryti išvadą, kad didžiausia LiOH koncentracija negali būti didesnė nei 36 g/l, t.y. Galima gauti tik praskiestus LiOH tirpalus. Pradinis kaustikos produktas yra šlapias ličio karbonatas. Ličio karbonatas ir kalcio hidroksidas sumaišomi reaktoriuje; kalkių paimama 105% teorinio kiekio. Reakcijos masė kaitinama iki virimo. Tada minkštimas nusodinamas, o nuskaidrintas tirpalas nupilamas. Jame yra 28,5-35,9 g/l LiOH. Suspensija (kalcio karbonatas) plaunama trimis etapais priešpriešine srove, kad būtų toliau ekstrahuojamas ličio kiekis. Pagrindinis tirpalas išgarinamas iki 166,6 g/l LiOH. Tada temperatūra nukrenta iki 40 ºС. Ličio hidroksidas išskiriamas monohidrato LiOH∙H 2 O pavidalu, kurio kristalai atskiriami nuo motininio tirpalo centrifuguojant. Norint gauti gryną junginį, pirminis produktas perkristalizuojamas. Ličio išeiga gatavame produkte yra 85-90%. Pagrindinis metodo trūkumas – aukšti reikalavimai pradinių produktų grynumui. Ličio karbonate turi būti minimalus kiekis priemaišų, ypač chloridų. Kalkėse neturėtų būti aliuminio, kad nesusidarytų blogai tirpus ličio aliuminatas.

Ličio chlorido paruošimas. Pramoninis ličio chlorido gamybos metodas pagrįstas ličio karbonato arba hidroksido ištirpinimu druskos rūgštyje, o karbonatas paprastai naudojamas:

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

LiOH + HCl → LiCl + H 2 O (38)

Techniniame ličio karbonate ir hidrokside yra daug priemaišų, kurias pirmiausia reikia pašalinti. Ličio karbonatas paprastai išvalomas paverčiant jį labai tirpiu vandenilio karbonatu, po to dekarbonizuojamas ir išskiriamas Li 2 CO 3 . Išvalius ličio karbonatą, kuriame yra 0,87 g/l SO 4 2- ir 0,5 % šarminių metalų, gaunamas produktas, turintis sieros pėdsakų ir 0,03-0,07 % šarminių metalų. Hidroksidui išvalyti naudojama Li 2 CO 3 perkristalizacija arba nusodinimas karbonizuojant tirpalą. Ličio chlorido gamybos iš karbonato schema parodyta fig. 16.

Ryžiai. 16. Ličio chlorido gamybos schema

Ličio chlorido gamybos procesas yra susijęs su dviem sunkumais - tirpalų išgaravimu ir druskos dehidratacija. Ličio chloridas ir jo tirpalai labai ėsdina, o bevandenė druska yra labai higroskopiška. Ličio chloridas, kaitinamas, sunaikina beveik visus metalus, išskyrus platiną ir tantalą, todėl LiCl tirpalams garinti naudojama įranga iš specialių lydinių, o dehidratacijai – keraminė įranga.

Ličio chloridui gauti naudojamas drėgnas karbonatas, kuris apdorojamas 30% HCl. Gautame tirpale yra ~360 g/l LiCl (tankis 1,18-1,19 g/cm3). Kad ištirptų, duodamas nedidelis rūgšties perteklius ir, pamaišius, sulfato jonai nusodinami bario chloridu. Tada tirpalas neutralizuojamas ličio karbonatu ir pridedama LiOH, kad būtų gautas 0,01 N LiOH tirpalas. Tirpalas virinamas, kad išsiskirtų Ca, Ba, Mg, Fe ir kitos priemaišos hidroksidų, karbonatų arba bazinių karbonatų pavidalu.

Po filtravimo gaunamas 40 % LiCl tirpalas, kurio dalis panaudojama tiesiogiai, o didžioji dalis paverčiama bevandene druska. Bevandenis ličio chloridas gaunamas nuosekliai sujungtame garinimo bokšte ir džiovinimo būgne. Priemaišų kiekis ličio chloride pateiktas toliau (6 lentelė):

6 lentelė

Netirpios liekanos

Išradimas yra susijęs su cheminė technologija gavimo neorganiniai junginiai ir gali būti naudojamas ličio karbonatui gaminti aukštas laipsnis grynumas iš natūralių ličio chlorido sūrymų. Didelio grynumo ličio karbonato gavimo iš ličio turinčių mineralų metodas chlorido sūrymai apima: ličio chlorido koncentrato gamybą, ličio chlorido koncentrato valymą nuo pagrindinio kalcio, magnio, sulfato jonų priemaišų kiekio, ličio karbonato nusodinimą reagentu iš išgryninto ličio chlorido koncentrato. Ličio karbonatas nusodinamas vandenine amonio bikarbonato suspensija 20-40°C temperatūroje. Susidaręs anglies dioksidas pašalinamas iš reakcijos tūrio, kuris, išvalytas nuo amoniako priemaišų, naudojamas kaip karbonizuojantis agentas nusodintam ir nuo skystosios fazės atskirtam ličio karbonatui perkelti į prisotintą ličio bikarbonato tirpalą. Kaitinamas grynas ličio karbonatas be priemaišų nusodinamas iš prisotinto ličio bikarbonato tirpalo. Ličio karbonato nusodinimo operacijos motininis tirpalas išgarinamas, gaunama kieta amonio chlorido fazė ir skystoji fazė, kurios ličio chlorido koncentracija yra 300-350 g/l. Skystoji fazė atskiriama nuo kietosios fazės ir grąžinama į ličio karbonato nusodinimo operaciją, o kietoji amonio chlorido fazė plaunama prisotintas tirpalas amonio chloridas iš ličio chlorido likučių ir išdžiovinamas. Išradimo rezultatas: natrio jonų dalyvavimo ličio karbonato nusodinimo procese pašalinimas, cirkuliacinės anglies dvideginio ir atliekų tirpalų šalinimas. 1 atlyginimas f-ly, 4 iliustr., 1 lentelė.

Technologijos sritis

Išradimas yra susijęs su neorganinių junginių gamybos cheminės technologijos sritimi, konkrečiai su ličio karbonato gavimo būdais iš natūralių sūrymų ir technologinių druskos chlorido tirpalų, kuriuose yra ličio.

moderniausias

Yra žinomas ličio karbonato nusodinimo iš ličio sulfato turinčių tirpalų, susidarančių apdorojant ličio rūdas sieros rūgštimi, metodas. Nusodinimui naudojamas amonio karbonatas, kuris gaunamas termiškai disociuojant amonio bikarbonato tirpalą arba reaguojant amonio bikarbonato tirpalui su amoniako vandeniu. Ličio karbonato nusodinimo laipsnis viename etape yra maždaug 80%.

Šio metodo trūkumai yra šie: a) amonio bikarbonato pavertimo karbonatu etapo poreikis, kuriame neišvengiami amonio bikarbonato nuostoliai, dėl kurių NH 4 HCO 3 suvartojimas padidėja 30–40 proc. stechiometrinis kiekis, reikalingas ličio karbonatui nusodinti; b) amoniako vandens, kuris yra klasifikuojamas kaip toksiškos medžiagos, naudojimas procesui.

Yra žinomas ličio karbonato gamybos iš ličio turinčio sūrymo būdas, pagal kurį ličio karbonatas nusodinamas sodos tirpalu, kaip įprasta pasaulinėje praktikoje gaminant ličio karbonatą iš halurginių žaliavų. Norėdami tai padaryti, sūrymas koncentruojamas iki 4–6,5 masės% ličio, išvalytas nuo boro, magnio ir priemaišų. šarminių žemių metalų naudojant žinomus cheminiai metodai, o tada į išgrynintą, pašildytą koncentruotą LiCl tirpalą aukštesnėje temperatūroje (apie 90°C) įpilamas prisotintas Na 2 CO 3 tirpalas.

Šio metodo trūkumas yra sodos tirpalo naudojimas, kuris dėl sąveikos su ličio chloridu paverčiamas natrio chlorido tirpalu, kuriam pašalinti iš nusodinto tikslinio produkto reikia daug vandens. Tačiau gautame produkte vis dar yra tam tikras natrio kiekis, todėl pagaminto produkto kokybė ribojama iki „techninės“ klasės.

Yra žinomas didelio grynumo ličio karbonato su mažu natrio kiekiu gamybos būdas. Pagal šį metodą natūralus sūrymas sukoncentruojamas saulės spindulių išgarinimo būdu iki maždaug 6 masės % ličio. o po to išvalytas nuo boro, kalcio, magnio ir sulfato jonų priemaišų. Boras pašalinamas ekstrahuojant alkoholiu, kaip aprašyta patente. Magnis pašalinamas dviem etapais. Pirmasis pašalina 97% magnio, sumaišydamas koncentruotą sūrymą su motininiu tirpalu iš ličio karbonato nusodinimo stadijos. Antrame etape į koncentruotą ličio chlorido tirpalą pridedamas kalkių ir sodos mišinys ir nusodinamas Mg(OH) 2 ir CaCO 3. Pastarasis pagerina magnio hidroksido nuosėdų filtruojamumą. Sulfato jonus nusodina bario chloridas. Koncentruotas LiCl tirpalas, išvalytas iš priemaišų komponentų, apdorojamas sodos tirpalu, kad nusodintų ličio karbonatą pagal reakciją.

o motininis tirpalas grąžinamas į ciklą pirmajai magnio nusodinimo stadijai. Procesas atliekamas maždaug 90°C temperatūroje. Filtruotas, vandeniu išplautas ir išdžiovintas ličio karbonatas yra techninės klasės ir, kaip ir tipiškas techninis karbonatas, turi apie 0,04 masės % natrio.

Norint gauti Li 2 CO 3 su mažesniu natrio kiekiu, jis paverčiamas bikarbonato tirpalu karbonizuojant techninę karbonato minkštimą vandeniu (3-5% kietos medžiagos) anglies dioksidu 10-40 °C temperatūroje. Gautas LiHCO 3 tirpalas (7-8 masės % ličio bikarbonatas) siunčiamas į dekarbonizatorių, kuriame palaikoma 70-95°C temperatūra. Kai LiHCO 3 tirpalas suyra, nusėda grynas Li 2 CO 3, o išsiskyręs anglies dioksidas grąžinamas į techninės ličio karbonato masės karbonizacijos stadiją. Nuosėdos nuolat šalinamos, karštos filtruojamos ir plaunamos dejonizuotu vandeniu be natrio. Motininis tirpalas iš LiHCO 3 dekarbonizacijos etapo, kuriame yra tirpaus ličio, yra cirkuliuojamas, kad būtų sumažinti ličio nuostoliai. Gimdos skysčio apsisukimų skaičius nustatomas pagal jame susikaupusių natrio jonų priemaišų kiekį.

Gavo šis metodas ličio karbonatas, išgrynintas iš natrio, turi 99,4 masės % pagrindinės medžiagos ir šių priemaišų (masės %): Na - 0,0002, Mg - 0,0005, K - 0,00015, Ca - 0,012, SO 4   2 - 0,003. Norint gauti itin didelio grynumo ličio karbonatą, kuriame yra 99,995 masės % pagrindinės medžiagos, LiHCO 3 tirpalas po Li 2 CO 3 plaušienos bikarbonizacijos etapo perleidžiamas per jonų mainų kolonėlę su Amberlite IRC-718 derva, sumažinti bendrųjų priemaišų kiekį tirpale iki mažiau nei 0,001 masės % .

Pagal techninę esmę ir pasiektą rezultatą šis metodas yra arčiausiai teiginio ir buvo pasirinktas kaip prototipas.

Prototipo metodo trūkumai yra sodos kaip Li 2 CO 3 nusodintuvo naudojimas, kuris į procesą įveda makro kiekį natrio jonų, taip pat susidaro didelis kiekis natrio chlorido atliekų tirpalas (2 mol 1 mol ličio karbonato), kurių negalima išmesti.

Išradimo esmė

Pateikto išradimo techninis rezultatas yra natrio jonų dalyvavimo ličio karbonato nusodinimo procese pašalinimas, perdirbto anglies dioksido panaudojimas ir atliekų tirpalų pašalinimas.

Techninis rezultatas pasiekiamas dėl to, kad ličio karbonatas nusodinamas iš išgryninto ličio chlorido koncentrato, gauto heliokoncentruojant pradinį natūralų sūrymą, vėliau jį išvalant nuo kalcio, magnio ir sulfato jonų priemaišų, naudojant vandeninę amonio suspensiją. bikarbonatą 20-40°C temperatūroje, pašalinant iš reakcijos tūrio susidariusį anglies dioksidą, kuris naudojamas kaip karbonizuojantis agentas, kad nusodintas, atskirtas nuo skystosios fazės ir išplautas ličio karbonatas būtų perkeltas į prisotintą ličio bikarbonato tirpalą, kuris yra po to dekarbonizuojamas, kad būtų gautas labai grynas ličio karbonatas.

Techninis rezultatas pasiekiamas ir tuo, kad ličio karbonato nusodinimo operacijos motininis tirpalas termiškai skaidomas iš likutinio nesureagavusio amonio bikarbonato kiekio pirmiausia pašalinamas į amoniaką ir anglies dioksidą, kurie priešsrovės metu pašalinami iš motininio tirpalo. kontakto su nešančiųjų dujų srautu, turinčiu amoniako ir anglies dioksido, dujos išvalomos nuo amoniako priešsrove plaunant vandeniu, aušinant, gaunamas amonio bikarbonato tirpalas, kuris siunčiamas į vandeninės amonio bikarbonato srutos ruošimo operaciją.

Techninis rezultatas pasiekiamas ir tuo, kad motininis tirpalas, išlaisvintas iš amonio bikarbonato, išgarinamas, gaunama kietoji amonio chlorido fazė ir skystoji fazė, kurios ličio chlorido koncentracija 300-350 g/l; Skystoji fazė atskiriama nuo kietosios fazės ir grąžinama į ličio karbonato nusodinimo iš ličio chlorido koncentrato operaciją, o kietoji amonio chlorido fazė plaunama prisotintu tirpalu, kad pašalintų ličio chlorido likučius, ir džiovinama. Tai šalutinis produktas, gaunamas kaip komercinis produktas.

Ličio bikarbonato tirpalo dekarbonizacijos stadijoje išsiskyręs anglies dioksidas sumaišomas su likusiu anglies dioksido kiekiu, gaunamu iš ličio karbonato karbonizavimo stadijos, pastarąjį perkeliant į ličio bikarbonato tirpalą, o anglies dioksido perteklius panaudojamas. gauti komercinį anglies dioksidą bet kuriuo iš žinomų metodų. Ši technika leidžia paversti technologiją be atliekų, sumažinti didelio grynumo ličio karbonato kainą ir pašalinti dujų išmetimą į atmosferą.

Koncentruoto ličio chlorido tirpalo sąveika su amonio bikarbonatu vyksta pagal reakciją:

Ličio nusėdimo laipsnio priklausomybė nuo temperatūros pateikta 1 pav. Iš gautų duomenų aišku, kad sąveika vyksta net žemesnėje nei 20°C temperatūroje, tačiau padidinus temperatūrą iki 30-40°C, reakcija pagreitėja. Tolesnis sąveikos temperatūros padidėjimas virš 40 °C sumažina ličio nusodinimo ličio karbonato pavidalu laipsnį, nes šiame temperatūros intervale amonio bikarbonatas suyra prarandant amoniaką ir dėl to stechiometrinį santykį. sutrinka reaguojančių komponentų veikimas. Laikas, reikalingas sąveikai užbaigti, yra 60–120 minučių, geriausia 90 minučių. Ličio karbonato nusodinimo laipsnis yra 70-78%. Likutinė ličio koncentracija motininiame tirpale yra 9-10 g/l. Atskyrus ličio karbonatą filtruojant, likęs motininis tirpalas, pašalinus nesureagavusį amonio bikarbonatą, maždaug 60 kartų išgarinamas iki ličio chlorido koncentracijos 300-350 g/l ir grąžinamas į ličio karbonato nusodinimo stadiją. Taigi, nepaisant ne itin didelio ličio karbonato nusodinimo laipsnio vienu metu, į ciklą grįžtant nesureagavusiam ličio chloridui, jis didėja ir ličio chlorido tirpalas beveik visiškai apdorojamas.

Didelio grynumo ličio karbonato iš ličio chlorido koncentrato gamybos be atliekų schema parodyta 2 pav. Pradinį koncentruotą ličio chlorido tirpalą galima gauti iš ličio turinčio natrio chlorido sūrymo heliokoncentracijos būdu, kurio metu nusodinamos makrokomponentų druskos (NaCl, KCl, CaSO 4, MgCl H 2 O) ir didėja ličio chlorido koncentracija. Pašalinus nusodintas druskas, koncentruotas tirpalas turi kita sudėtis(g/l): LiCl - 250-300; NaCl - 2; KCl - 0,4; MgCl2 - 65,3; CaCl 2 - 0,91; SO 4   2- - 0,2. Toks tirpalas išvalomas nuo priemaišų taip pat, kaip nurodyta patente, tai yra, 90-97% magnio ir kalcio priemaišų pašalinama naudojant ličio karbonatą, o tolesnis jų valymas atliekamas naudojant kalcio hidroksido ir kalcio mišinį. soda. Koncentruotas tirpalas išvalomas iš sulfato jonų naudojant bario chloridą. Po valymo tirpale yra (g/l): LiCl - 300; NaCl - 0,08; KCl - 0,02; MgCl 2 - 0,008; CaCl 2 - 0,005; SO 4   2- - 0,005.

Jei dėl ypatumų cheminė sudėtis sūrymu (labai didelis pradinis kalcio ir magnio chloridų kiekis), jo heliokoncentruoti neįmanoma, tada iš sūrymo naudojant selektyvų sorbentą ekstrahuojamas ličio chloridas, o gautas eliuatas ličio chlorido tirpalo pavidalu koncentruojamas ir išgryninamas. tokiu pat būdu, kaip aprašyta aukščiau.

Šis išgrynintas ličio chlorido koncentratas kontaktuojamas su amonio bikarbonato suspensija. Atlikus sąveiką pagal (2) reakciją, ličio karbonato nuosėdos nufiltruojamos, išplaunamos plovimo vandeniu iš didelio grynumo komercinio ličio karbonato plovimo etapo, išspaudžiamos ant filtro, po to sutrinamos cirkuliuojančiu motininiu tirpalu iš etapo. didelio grynumo ličio karbonato filtravimas ir išsiųstas į ličio karbonato karbonizavimo anglies dioksidu etapą, kad jis būtų perkeltas į ličio bikarbonato tirpalą. Čia taip pat tiekiamas anglies dioksidas, išsiskiriantis per reakciją (2) ir praėjęs motininio tirpalo gryninimo etapą nuo ličio karbonato nusodinimo iš nesureagavusio amonio bikarbonato stadijos.

Motininiame tirpale, atskyrus ličio karbonato nuosėdas, amonio chlorido koncentracija yra ~200 g/l ir jame yra ~25% nesureagavusio amonio bikarbonato. Siekiant pašalinti amonio bikarbonato nuostolius, motininis tirpalas kartu su prie jo prijungtu plovimo vandeniu iš ličio karbonato plovimo stadijos yra termiškai skaidomas apie 60°C temperatūroje, dėl kurio amonio bikarbonatas suyra į amoniakas ir anglies dioksidas, kurie pašalinami iš motininio tirpalo jam kontaktuojant su dujų nešikliu, kuris yra reakcijos metu susidaręs anglies dioksidas (2). Išsiskyręs amoniakas absorbuojamas vandens ir esant anglies dioksidui pagal reakciją

susidaro amonio bikarbonato tirpalas, kuris reakcijos stadijoje naudojamas amonio bikarbonato plaušienai ruošti (2).

Amoniako atskyrimas nuo bikarbonato-amonio tirpalų oro desorbcijos būdu buvo atliktas 50-60°C temperatūroje. Amoniako desorbcijos laipsnis iš tirpalo yra 85-90%. Tai aiškiai matyti iš 3 pav. pateiktų duomenų. Anglies dioksido perteklius iš amoniako absorbcijos stadijos, išvalytas nuo amoniako priemaišų, siunčiamas į ličio karbonato karbonizacijos stadiją.

Suskaidžius nesureagavusį amonio bikarbonatą ir distiliavus jį amoniako ir anglies dioksido pavidalu, motininis tirpalas, kuriame yra amonio chlorido ir nesureagavusio ličio chlorido, išgarinamas kaitinant arba natūraliomis sąlygomis, pavyzdžiui, baseine. Kai ličio chlorido koncentracija tirpale pasiekia apie 100 g/l, pasiekiamas amonio chlorido prisotinimas ir pradeda kristi kietas amonio chloridas. Toliau koncentruojant, ličio chlorido koncentracija didėja, o amonio chlorido koncentracija pradeda mažėti. Tai aiškiai parodyta 4 pav. Kai ličio chlorido koncentracija pasiekia 300 g/l, amonio chlorido koncentracija išgaruotame tirpale yra 82 g/l; esant 363 g/l koncentracijai sumažėja iki 55 g/l. Išfiltruotas kietas amonio chloridas plaunamas sočiuoju tirpalu, kad neištirptų, ir džiovinamas 50-60°C temperatūroje. Koncentruotas ličio chlorido tirpalas, išgarinus ir atskyrus nusodintą amonio chloridą, grąžinamas į proceso viršų.

Karbonizacijos stadijoje iš ličio karbonato iš nusodinimo etapo paruošiama masė, kurios kietosios fazės kiekis yra 3-5%, o motininis tirpalas iš didelio grynumo ličio karbonato filtravimo etapo ir per jį perleidžiamas anglies dioksidas esant temperatūrai. 10-40 ° C temperatūroje 2-4 valandas.

Tada gautas ličio bikarbonato tirpalas, kuriame yra 7-8 masės % ličio bikarbonato, filtruojamas iš neištirpusių dalelių ir siunčiamas į dekarbonizacijos etapą. Esant 70-95°C temperatūrai vyksta atvirkštinis procesas ir prisotintas ličio bikarbonato tirpalas suyra, išskirdamas gryną ličio karbonatą, o visos tirpios priemaišos lieka tirpale. Susidariusios gryno ličio karbonato nuosėdos nufiltruojamos, plaunamos dejonizuotu vandeniu ir džiovinamos 120°C temperatūroje. Jame yra (masės %): pagrindinė medžiaga 99,9; Na - 0,0002; K - 0,00015; Mg - 0,0005; Ca - 0,002; NH 4 + – nėra.

Plovimo vanduo siunčiamas į ličio karbonato plovimo stadiją, o motininis tirpalas iš dekarbonizacijos etapo grąžinamas į ličio karbonato celiuliozę prieš jo karbonizacijos stadiją. Kadangi jame kaupiasi priemaišos, motininis tirpalas iš dalies arba visiškai pašalinamas iš apyvartos, pakeičiant jį dejonizuotu vandeniu. Motininis tirpalas, užterštas priemaišomis, siunčiamas į pradinio koncentruoto ličio chlorido tirpalo preliminaraus gryninimo etapą, kad būtų panaudotas jame esantis litis.

Šio proceso metu išsiskiriantis grynas anglies dioksidas, praktiškai be priemaišų, siunčiamas komercinio produkto šalutiniam produktui - anglies dioksidui gauti, taikant bet kurį iš šių metodų: žinomi metodai(suspaustas arba sausas ledas).

Taigi, pagrindinis skiriamieji bruožai apibrėžto išradimo yra:

1) amonio bikarbonato naudojimas norint gauti didelio grynumo ličio karbonatą iš ličio turtingų chlorido sūrymų;

2) beatliekinis metodas dėl šalutinių produktų - NH 4 Cl ir anglies dioksido - pardavimo.

3) atliekų tirpalų nebuvimas;

4) koeficiento didinimas naudingas naudojimas pradinis ličio chlorido tirpalas dėl jo sugrįžimo į proceso pradžią išgaravus motininiam tirpalui;

5) amonio bikarbonato efektyvumo didinimas sugaunant amoniaką terminio motininio tirpalo skaidymo metu ir grąžinant jį amonio bikarbonato tirpalo pavidalu į proceso viršūnę amonio bikarbonato masės ruošimo stadijoje;

6) didelio grynumo ličio karbonato sąnaudų mažinimas naudojant amonio bikarbonatą, kuris yra pigesnis nei soda, ir parduodant komercinį pakeliui pagamintą amonio chloridą, taip pat didelio grynumo anglies dioksidą.

Šios savybės kartu leidžia gauti labai gryną ličio karbonatą ir sukurti be atliekų procesas ličio karbonato gavimas iš natūralių ir dirbtinių chlorido tirpalų, kuriuose yra ličio.

Pateiktas išradimas yra naujas, nes pirmą kartą siūloma tiesiogiai reaguoti ličio chlorido tirpalą su amonio bikarbonatu, kad būtų gautas didelio grynumo ličio karbonatas, apie kurį turimuose informacijos šaltiniuose informacijos nėra.

Brėžinių ir lentelių sąrašas

1 pav. Ličio nusėdimo Li 2 CO 3 pavidalu (α, %) laipsnio priklausomybė nuo temperatūros.

2 pav. Didelio grynumo ličio karbonato gamybos technologinė schema be atliekų.

3 pav. Amoniako desorbcijos iš motininio tirpalo laipsnio priklausomybė nuo praleidžiamų dujų tūrio ir tirpalo tūrio santykio.

4 pav. NH 4 Cl kiekio (g/l) motininiame tirpale priklausomybė nuo LiCl koncentracijos (g/l) išgarinant pagal (2) reakciją gautą motininį tirpalą.

Lentelėje pateikti duomenys apie eksperimentines sąlygas ir Li 2 CO 3 nusodinimo laipsnį sąveikaujant koncentruotam ličio chlorido tirpalui su amonio bikarbonatu.

Informacija, patvirtinanti išradimo įgyvendinimo galimybę, pateikta pavyzdžiuose.

20 l natūralaus chlorido sūrymo sudėtis (g/l): LiCl - 9; NaCl - 182; KCl - 35,3; MgCl2 - 54,2; CaCl 2 - 3,19; SO 4   2- - 2,8 (bendra mineralizacija ~ 286 g/l) buvo sukoncentruotas veikiant kaitinamajai lempai. Pasiekus komponentų tirpalo prisotinimo ribą, druskos NaCl, KCl, CaSO 4 ir MgCl 2 · 6H 2 O nusėdo, padidėjo LiCl koncentracija. Pašalinus nusodintas druskas, koncentruotas tirpalas turi tokią sudėtį (g/l): LiCl - 250; NaCl - 2; KCl - 0,4; MgCl2 - 65,3; CaCl 2 - 0,91; SO 4   2- - 0,2. Šis koncentruotas tirpalas išvalytas iš Ca 2+, Mg 2+ ir SO 4  2+ jonų. Pirminis gryninimas iš Ca 2+ ir Mg 2+ buvo atliktas naudojant Li 2 CO 3 .

Į 600 ml koncentruoto tirpalo, pašildyto iki 80°C, įpilama 27,5 g Li 2CO 3 ir maišoma 1 valandą. Susidariusios MgCO 3 ir CaCO 3 nuosėdos nufiltruojamos. LiCl koncentracija tirpale padidėjo iki 300 g/l. Likutinė MgCl 2 koncentracija buvo 6,5 g/l, CaCl 3 - 0,10 g/l. Norint giliau išvalyti koncentruotą LiCl tirpalą iš Ca 2+, Mg 2+, į jį buvo įpiltas 3 g Ca(OH) 2 ir 4,3 g Na 2 CO 3 mišinys, pagrįstas Mg(OH) 2 nusodinimu. ir CaCO 3. Tirpalas buvo atskirtas nuo nuosėdų ir išvalytas iš SO 4  2- jonų. Į tirpalą įpilama 0,26 g BaCl 2, parūgštinama iki pH 2 ir kaitinama iki 80°C, maišant, kol SO 4  2- jonai visiškai nusodinami netirpiu BaSO 4 pavidalu. Tirpalas su nuosėdomis paliekamas 6-8 valandoms, kad padidėtų nuosėdų dalelės, ir filtruojamas. Taigi buvo gautas išgrynintas koncentruotas LiCl tirpalas.

500 ml koncentruoto ličio chlorido tirpalo, kuriame yra (g/l): LiCl - 300; Mg - 0,008; Ca - 0,005, Na - 0,08, K - 0,02, SO 4 2- - 0,005 supilama į minkštimą, kuriame yra 200 ml H 2 O ir 279,7 g kieto amonio bikarbonato. Gautą minkštimą 1,5 valandos maišykite 20°C temperatūroje. Susidariusios nuosėdos filtruojamos naudojant Buchnerio piltuvą. Pirminio ličio karbonato nusodinimo laipsnis iš tirpalo yra 70,1%.

Drėgnų nuosėdų masė yra 142 g, esant maždaug 30% drėgnumui. Jis nuplaunamas išplaunant nuosėdas 300 ml distiliuoto vandens (W:T=3). Plovimo vanduo, kuriame yra (g/l): Li - 1,5; NSO 3 - 6; NH4 + - 8; Cl - 17, dedama į motininį tirpalą.

Motininiame tirpale yra (g/l): Li - 10,3, HCO 3   - - 64,4, NH 4   + - 83,5, Cl - 171 (kuris tirpale esančių druskų procentais yra: LiCl ~ 18%, NH 4 HCO 3 ˜ 25% ir NH4Cl - 57%). Motininis tirpalas kartu su prie jo prijungtu plovimo vandeniu toliau naudojamas nesureagavusio amonio bikarbonato desorbcijos iš jo stadijoje.

Amoniako desorbcija iš motininio tirpalo buvo atlikta 8 cm skersmens kolonėlėje esant 1,2 m 3 /h dujų srautui, o dujų tūrio ir tirpalo tūrio santykiui 2500. Per 1,5 valandos amoniako laipsnis desorbcija buvo ~90%. Desorbuoto amoniako sorbcija su vandeniu maždaug 40 °C temperatūroje buvo atlikta toje pačioje kolonėlėje kaip ir desorbcija. Dujų tūrio ir tirpalo tūrio santykis buvo 9000. Amoniako absorbcijos laipsnis siekė 98%. (2 pavyzdžiui įgyvendinti buvo panaudotas surinktas amoniakas ir anglies dioksidas amonio bikarbonato tirpalo pavidalu, kurio koncentracija 310 g/l ir 200 ml.)

Motininis tirpalas kartu su plovimo vandeniu po amoniako desorbcijos operacijos buvo išgarinamas natūraliomis sąlygomis 22-25 °C oro temperatūroje ir santykinė drėgmė 25-30 proc. 1 litras gauto tirpalo buvo garinamas 80 valandų iki ličio chlorido koncentracijos maždaug 300 g/l. Nusodintos amonio chlorido kristalų nuosėdos (185,7 g) buvo atskirtos Buchnerio piltuvu ir nuplaunamos nuo motininio tirpalo, apdorojant jį 400 ml sotaus NH 4 Cl tirpalo (~300 g/l), kad būtų išvengta tirpaus amonio praradimo. chloridas skalbimo metu. Skalbimo tirpale yra 4,9 g/l ličio. 14 valandų džiovinus NH 4 Cl kristalus apie 60°C temperatūroje, buvo gautas produktas, kuriame ličio kiekis 0,09 masės %, o likutinė drėgmė – 0,6 masės %, atitinkantis GOST reikalavimus. NH 4 Cl išeiga buvo 1,3 kg 1 kg ličio karbonato. Išgarintas koncentruotas ličio chlorido tirpalas (motininis tirpalas po NH 4 Cl atskyrimo), kuriame yra (g/l): Li - 50; NSO 3  - - 0,03; NH4 + - 27,5; Cl-264 buvo naudojamas tolesniuose eksperimentuose pirminio ličio karbonato nusodinimo stadijoje (žr. 2 pavyzdį).

Po to šlapios, išplautos pirminio Li 2 CO 3 nuosėdos buvo karbonizuotos anglies dioksidu. Iš 142 g šlapių nuosėdų ir 2000 ml distiliuoto vandens reaktoriuje su maišytuvu su porėtu keraminiu antgaliu iš cilindro tiekiamam anglies dioksidui disperguoti buvo paruošta masė, kurios kietosios fazės koncentracija 3,6 %. 20 °C temperatūroje karbonizacijos procesas buvo vykdomas 2 valandas. Gautas ličio bikarbonato tirpalas filtruojamas ir kaitinamas iki 95 °C. Dekarbonizacija šioje temperatūroje buvo vykdoma 1 valandą. Susidariusios gryno ličio karbonato nuosėdos buvo atskirtos nuo motininio tirpalo filtruojant Bichner piltuvu ir plaunamos išplaunant 300 ml karšto dejonizuoto vandens reaktoriuje su maišytuvu. Išplautas ličio karbonatas atskiriamas filtruojant ir išdžiovinamas 120 °C temperatūroje. Sausas džiovintas produktas turėjo tokią sudėtį (mas.%): pagrindinė medžiaga - 99,9; Na - 0,0002; K - 0,00015; Mg - 0,0005; Ca - 0,002, SO 4   2- - 0,003; NH 4 + – nėra.

Duomenys apie koncentruoto ličio chlorido tirpalo sąveikos su amonio bikarbonatu sąlygas ir pirminio ličio karbonato nusodinimo laipsnį pateikti lentelėje.

Tas pats kaip 1 pavyzdyje, bet pirminio ličio karbonato nusodinimo stadijoje paimkite 380 ml pradinio koncentruoto LiCl tirpalo (vietoj 500 ml), įpilkite į jį 120 ml 1 pavyzdyje gauto LiCl motininio tirpalo. NH 4 Cl (kuriame yra 303 g/l LiCl ir 82 g/l NH 4 Cl) išgarinimo ir nusodinimo stadijoje ir supilama į minkštimą, kuriame yra 217 gramų kieto NH 4 HCO 3 ir 200 ml gauto amonio bikarbonato tirpalo. 1 pavyzdyje amoniako ir CO 2 absorbcijos stadijoje ir turinčioje 310 g/l amonio bikarbonato. Gauto motininio tirpalo sudėtis beveik identiška 1 pavyzdyje. Pirminio ličio karbonato nusodinimo laipsnis buvo 74%. Šiuo atveju, naudojant antrinį amonio bikarbonato tirpalą, gautą pagal 2 pav. pateiktą schemą, sunaudota kieto NH 4 HCO 3 sutaupyta apie 22%.

Pramoninis pritaikymas.

Siūlomas metodas, palyginti su prototipo metodu, leidžia:

Sodą pakeiskite pigesniu reagentu - amonio bikarbonatu, kurio kaina yra ˜ 1,5 karto mažesnė už sodos kainą;

Padaryti procesą nekenksmingu aplinkai, pašalinant motininio tirpalo išleidimą, kuriame yra NaCl tirpalo, kurio koncentracija ~150-200 g/l;

Apdorokite motininį tirpalą, kad iš jo išskirtumėte komercinį produktą - amonio chloridą, naudojamą nacionalinė ekonomika kaip trąša ir guma;

Sumažinti susidariusio didelio grynumo ličio karbonato kainą parduodant šalutinius produktus – amonio chloridą ir anglies dioksidą;

Sukurti uždarą, be atliekų technologiją, skirtą didelio grynumo ličio karbonatui gaminti.

Lentelė

Eksperimento sąlygos ir ličio nusodinimo laipsnis sąveikaujant koncentruotam ličio chlorido tirpalui su amonio bikarbonatu

Patirties numerisEksperimento sąlygosKiekis motininiame tirpale, g/lLi 2 CO 3 nusėdimo laipsnis, %
LiCl tirpalo koncentracija, g/lTemperatūra, °CSąveikos laikas, minLi+NH4 +NSO 3 —
1 300 20 30 11,5 82,0 82,1 64,1
2 300 20 60 10,1 83,0 76,2 69,3
3 300 20 90 10,3 82,0 71,7 70,0
4 300 20 120 10,3 85,5 60,4 70,1
5 350 20 90 10,1 85,0 59,2 73,1
6 350 30 90 9,74 97,5 43,9 78,0
7 350 40 90 9,40 94,4 47,0 77,3
8 300 60 30 9,5 69,3 Nr68,7

Informacijos šaltiniai

1.Pat. KN Nr.1059702, paraiška. 90 10 09, publik. 03.25.92 / Wang Guiying, Shi Ying.

2. Pat. US Nr. 5219550, C 01 D 015/08, paraiška. 06.12.90, publik. 1993-06-15 / Brown P.M., Boryta D.A.

3. Pat. US Nr. 6207126, C 22 V 26/12; C 01 F 5/2/2; Nuo 01 D 15/04, prašymas. 1999-06-14, paskelbta. 2001 03 27 / Boryta D.A., Kullberg T.F., Thurston A.M. (prototipas).

4. Pat. RF Nr. 2223142, C 01 D 15/00, paraiška. 2001-11-22, publik. 2004-02-10 / Menzheres L.T., Ryabtsev A.D., Mamylova E.V., Kotsupalo N.P.

5. Pat. RF Nr. 2234367, B 01 J 20/00, C 01 D 15/00, paraiška. 2002-12-15, publik. 2004-08-20 / Menzheres L.T., Ryabtsev A.D., Mamylova E.V., Kotsupalo N.P.

1. Didelio grynumo ličio karbonato gavimo iš ličio chlorido sūrymų metodas, apimantis ličio chlorido koncentrato gavimą, ličio chlorido koncentrato išgryninimą nuo pagrindinio kalcio, magnio, sulfato jonų priemaišų kiekio, ličio karbonato nusodinimą iš išgryninto reagento. ličio chlorido koncentratas, ličio karbonato plovimas, išplauto ličio karbonato perkėlimas į prisotintą ličio bikarbonato tirpalą su anglies dioksidu, prisotinto ličio bikarbonato tirpalo dekarbonizavimas kaitinant, didelio grynumo kieto ličio karbonato atskyrimas nuo likusių priemaišų. tirpalas ir jo džiovinimas, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad ličio karbonatas nusodinamas iš išgryninto ličio chlorido koncentrato vandenine amonio bikarbonato masės 20-40°C temperatūroje, pašalinant susidariusį anglies dioksidą iš reakcijos tūrio, kuris, jį išvalius nuo amoniako priemaišų, naudojamas kaip karbonizuojantis agentas nusodintam ir atskirtam ličio karbonatui perkelti iš skystosios fazės į prisotintą ličio bikarbonato tirpalą, o nusodinimo operacijos motininis tirpalas ličio karbonatas pirmiausia pašalinamas iš likutinio bikarbonato mišinio ir amonio karbonatas termiškai skaidomas į amoniaką ir anglies dioksidą, pašalintą nešančiųjų dujų, turinčių amoniako ir anglies dioksido, srauto, susidarančio ličio karbonato nusodinimo operacijoje, o nešančiųjų dujų srautas išvalomas nuo amoniako priešpriešine srove plaunant vandeniu ir aušinant, kad būtų gautas amonio bikarbonato tirpalas, siunčiamas į vandeninės amonio bikarbonato masės paruošimo operaciją, o po to išgarinamas, gaunant kietą amonio chlorido fazę ir skystąją fazę, kurios ličio chlorido koncentracija 300-350 g/l, skystoji fazė grąžinama atgal. į nusodinimo operaciją pirminis ličio karbonatas iš ličio chlorido koncentrato, o kieta amonio chlorido fazė plaunama prisotintu tirpalu, kad pašalintų ličio chlorido likučius, ir džiovinama.

2. Būdas pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad anglies dioksidas, išsiskiriantis ličio bikarbonato tirpalo dekarbonizacijos stadijoje, kartu su likusiu anglies dioksido kiekiu, gaunamu iš ličio karbonato karbonato karbonizavimo stadijos, yra naudojamas komercinei gamybai. anglies dvideginio.

Panašūs patentai:

Išradimas gali būti naudojamas chemijos pramonė. Kalcio-magnio chlorido tipo natūralių sūrymų kompleksinio apdorojimo metodas apima kalcio chlorido kristalinio hidrato gamybą su magnio chlorido mišiniu ir sūrymo sodrinimą ličiu, toliau apdorojant ličio koncentratą į ličio junginius. Iš sūrymo po ličio sodrinimo operacijos natrio chloridu prisodrinto motininio sūrymo elektrolizės būdu gaunamas bromas, magnio oksidas ir chloras. Atskyrus litį ir bromą, sūrymas išvalomas nuo magnio, išgarinamas, kol natrio chloridas pasūdomas ir atskiriamas nuo NaCl kristalų. Šis sūrymas arba vanduo naudojamas kristaliniam kalcio chlorido hidratui ištirpinti, kad būtų gautas tirpalas, kuriame yra 400–450 kg/m3 kalcio chlorido. Kalcio chlorido tirpalas naudojamas mainų reakcijoje su natrio hipochloritu, kad susidarytų kalcio hipochloritas. Kalcio chlorido tirpalas naudojamas kalcio bromidui gauti, paverčiant KU-2-8chs katijonų keitiklį iš H+ formos į Ca+ formą. Tada kalcis iš katijono keitiklio desorbuojamas su vandenilio bromido rūgštimi, kuri gaunama reaguojant bromui su vandeninis tirpalas reduktorius, kuris yra amoniako darinys. Kalcio karbonatui gaminti taip pat naudojamas kalcio chlorido tirpalas. Išradimas leidžia gauti kalcio hipochloritą, kalcio bromidą ir kalcio karbonatą iš kalcio-magnio chlorido tipo sūrymų kartu su ličio junginiais, bromu ir magnio oksidu, naudojant reagentus, gautus iš to paties sūrymo. 2 atlyginimas f-ly, 3 ill., 10 pr.

Išradimas yra susijęs su chemijos pramone ir gali būti naudojamas ličio junginių gamyboje. Metodas apima 3 etapus. Pirmajame etape terminis skilimas kalkakmenį, kad susidarytų negesintos kalkės (CaO) ir anglies dioksidas. Antrame etape apdorojamas produktyvus ličio turintis tirpalas dujų mišinys NH3 ir CO2, paimti 2:1 moliniu santykiu, kad gautų tikslinio produkto Li2CO3 kietąją fazę ir motininį tirpalą, kuriame yra amonio druskos (NH4Cl, arba NH4NO3, arba (NH4)2SO4). Trečiajame etape amonio druskos tirpalas kalcinuojamas, todėl susidaro amoniakas, kuris grąžinamas į Li2CO3 nusodinimo operaciją. Išradimas leidžia naudoti pigias ir prieinamas žaliavas gaminant katodinę medžiagą ličio jonų akumuliatoriams. 5 atlyginimas f-ly, 6 ill., 7 pr.

Išradimas gali būti naudojamas chemijos pramonėje. Itin gryno ličio karbonato gavimo iš techninio Li2CO3 metodas apima karbonizacijos procesą keturis kartus pertekliniu ličio karbonatu, kad būtų gautas ličio bikarbonato tirpalas. Likusi kietojo Li2CO3 dalis po karbonizacijos operacijos yra atskiriama nuo ličio bikarbonato tirpalo ir sutirštintos masės pavidalu grąžinama į pradinės Li2CO3 masės paruošimo operaciją. Tada ličio bikarbonato tirpalas išvalomas nuo netirpių priemaišų filtruojant, filtratas išvalomas jonų mainais iš priemaišų katijonų, o ličio bikarbonato tirpalas dekarbonizuojamas kaitinant, išskiriant anglies dioksidą. Gaunama ličio karbonato masė, ličio karbonatas atskiriamas nuo motininio karbonato tirpalo ir išplaunamas karštas vanduo ir džiovinti. Išradimas leidžia panaikinti mechaninio cheminio šlifavimo operaciją, sumažinti karbonizacijos operacijos energijos intensyvumą 1,6 karto, padidinti karbonizacijos produktyvumą 1,8 karto, o itin gryno Li2CO3 išeigą iki 98,6%, atlikti itin gryno gavimo procesą. Li2CO3 nepertraukiamu režimu. 2 n. 5 atlyginimas f-ly, 2 iliustr., 5 lentelės, 4 ir kt.

Išradimas yra susijęs su chemine technologija neorganinių junginių gamybai ir gali būti naudojamas gauti didelio grynumo ličio karbonatą iš natūralių ličio chlorido turinčių sūrymų.

2 puslapis


Ličio karbonatas Li2CO3 yra nestabilus kaitinant ir daug mažiau tirpsta vandenyje nei kitų šarminių metalų karbonatai. Li2CO3 tirpumas mažėja kylant tirpalo temperatūrai, taip pat esant Na2CO3 ir K2CO3, kuris pramonėje naudojamas jo nusodinimui. Su kitų šarminių metalų druskomis (išskyrus karbonatus) ličio karbonatas sudaro dvigubas ir kompleksines druskas. Kaitinant, magnis ir aliuminis labai smarkiai reaguoja (užsidegdami) su Li2CO3, o litis virsta metalu.  

Ličio karbonatai blogai tirpsta, chloridai tirpsta tik organiniuose tirpikliuose, karbonatai ir nitratai yra nestabilūs kaitinant.  

Ličio karbonatas naudojamas daugeliui ličio druskų gaminti.  

Ličio karbonatas Li2CO3 – bespalviai kristalai, mažai tirpūs vandenyje; naudojamas pirotechnikoje, plastikų gamyboje kaip katalizatorius, metalurgijoje, stiklo ir keramikos gamyboje. Ličio oksidas 1L2O - bespalviai kristalai; Lengvai reaguoja su vandeniu ir sugeria CO. Ličio hidroksidas LiOH - bespalviai kristalai, mažiau tirpūs vandenyje nei kitų šarminių metalų hidroksidai, dideli kiekiai sunaudojama kaip šarminių baterijų elektrolito priedas, in organinė chemija stearatui, oksistearatui, oleatui ir ličio palmtatui gaminti, naudojamiems šalčiui ir karščiui atsparių aviacijos ir aviacijos tepalų gamyboje karinė įranga; įjungta povandeniniai laivai LiOH naudojamas CO2 absorbavimui iš oro. Ličio sulfatas Li2SO4 – bespalviai kristalai, gerai tirpūs vandenyje; naudojamas ultragarso defektų aptikimui gaminant zondo galvutes.  

Ličio karbonatai ir PA grupės elementai žinomi tik bevandeniai, o Be karbonatai ir IA grupės elementai yra higroskopinės medžiagos, sudarančios kristalinius hidratus. skirtingą turinį vandens molekules. IA grupės elementų karbonatai, išskyrus UzCO3, 800 - 900 C temperatūroje tirpsta nesirdami ir gerai tirpsta vandenyje, o ličio ir PA grupės elementų karbonatai kaitinami skyla iki lydymosi ir mažai tirpsta vandenyje.  

Ličio karbonatas ištirpinamas porcelianiniame puodelyje 20–25 procentų druskos rūgšties tirpale, paimtame esant tam tikram trūkumui.  

Ličio karbonatas naudojamas farmakologijoje kaip antidepresantas.  

Ličio karbonatas Li2CO3 yra balti kristaliniai milteliai, susidarantys pilant koncentruotą ličio chlorido tirpalą amoniako tirpalas amonio karbonatas ir mišinio kaitinimas. Labiau tirpsta esant natrio ir kalio druskoms ir dar geriau, kai yra amonio druskų. Karbonatas visiškai disocijuoja, kai kaitinamas iki 780 laipsnių vandenilio sraute.  

Ličio karbonatas tirpsta praskiestame mineraliniame ir acto rūgštys ir nenusėda esant amonio druskoms. Vadinasi, amonio karbonatas nevisiškai nusodina ličio jonus.  

Ličio karbonatas geriau tirpsta šaltas vanduo nei karštoje. Tai kartais naudojama karbonatui išvalyti. Galima daryti prielaidą, kad vandenyje, kuriame yra CO2, susidaro bikarbonatas, kaip ir šarminių žemių metalų atveju. Ličio bikarbonatas nebuvo gautas kietoje būsenoje.  

Ličio karbonatas yra originalus produktas gauti daugumą kitų ličio druskų.  

Ličio karbonatas nusėda baltų kristalinių nuosėdų pavidalu, tačiau tik tais atvejais, kai Li ir COd jonų koncentracija tirpale yra pakankamai didelė.  

Ličio karbonatas pastebimai tirpsta vandenyje, todėl iš tirpalo ličio katijonai nevisiškai nusėda. Todėl reakcijai atlikti naudojami koncentruoti ličio druskų ir tirpių karbonatų tirpalai. Reakciją geriausia atlikti kaitinant, nes didėjant temperatūrai ličio karbonato tirpumas vandenyje mažėja. Ličio karbonatas tirpsta rūgštyse.  



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!