Lityum açısından zengin klorür tuzlu sulardan yüksek saflıkta lityum karbonat üretmeye yönelik bir yöntem.

Yukarıda tartışılan lityum içeren ham maddelerin işlenmesine yönelik yöntemlerdeki ticari ürün, lityum karbonattır. Bunun istisnası kireç yöntemidir. Lityum karbonat doğrudan kullanılır ve ayrıca başlıcaları hidroksit ve klorür olan çeşitli lityum bileşiklerinin üretimi için kaynak görevi görür.

Lityum hidroksitin hazırlanması. Lityum hidroksit üretmenin tek endüstriyel yöntemi, çözelti içinde kireçle kostikleştirmedir:

Li2C03 + Ca(OH)2 → 2LiOH + CaC03 (36)

Reaksiyon 34'ün bileşenlerinin çözünürlüğüne (20 ºС) ilişkin aşağıdaki veriler (Tablo 5), reaksiyonun dengesinin sağa kaydırılması gerektiğini göstermektedir:

Tablo 5

Aynı zamanda, 75 °C'de Li 2 CO 3 - Ca(OH) 2 - H 2 O sistemindeki çözünürlüğe ilişkin verilerden, maksimum LiOH konsantrasyonunun 36 g/l'den yüksek olamayacağı sonucu çıkar; Yalnızca seyreltik LiOH çözeltileri elde edilebilir. Kostikleştirme sırasındaki ilk ürün ıslak lityum karbonattır. Lityum karbonat ve kalsiyum hidroksit bir reaktörde karıştırılır; Kireç teorik olarak %105 oranında alınır. Reaksiyon kütlesi kaynama noktasına kadar ısıtılır. Daha sonra kağıt hamuru çökeltilir ve arıtılmış çözelti boşaltılır. 28,5-35,9 g/l LiOH içerir. Bulamaç (kalsiyum karbonat), lityumun daha da ekstrakte edilmesi için üç aşamalı ters akımlı yıkamaya tabi tutulur. Ana çözelti 166,6 g/l LiOH'ye kadar buharlaştırılır. Daha sonra sıcaklık 40 ºС'ye düşer. Lityum hidroksit, kristalleri ana likörden santrifüjleme yoluyla ayrılan monohidrat LiOH∙H20 formunda izole edilir. Almak için saf bağlantı birincil ürün yeniden kristalleştirilir. Bitmiş üründeki lityum verimi %85-90'dır. Yöntemin en önemli dezavantajı ise yüksek talepler başlangıç ​​ürünlerinin saflığına bağlıdır. Lityum karbonat içermelidir minimum miktar yabancı maddeler, özellikle klorürler. Az çözünen lityum alüminat oluşumunu önlemek için kireç alüminyum içermemelidir.

Lityum klorürün hazırlanması. Endüstriyel yöntem Lityum klorür üretimi, lityum karbonat veya hidroksitin çözünmesine dayanır. hidroklorik asit ve karbonat genellikle kullanılır:

Li 2 C03 + HCl → 2LiCl + H 2 O + C02 (37)

LiOH + HCl → LiCl + H20 (38)

Teknik lityum karbonat ve hidroksit içerir önemli miktarİlk önce çıkarılması gereken yabancı maddeler. Lityum karbonat genellikle yüksek oranda çözünür hidrojen karbonata dönüştürülerek ve ardından dekarbonasyon ve Li2C03'ün serbest bırakılmasıyla saflaştırılır. 0,87 g/l SO4 2- ve %0,5 içeren lityum karbonatın saflaştırılmasından sonra alkali metaller eser miktarda kükürt ve %0,03-0,07 alkali metal içeren bir ürün elde edilir. Hidroksitin saflaştırılması için, çözeltinin karbonatlanması yoluyla Li2C03'ün yeniden kristalleştirilmesi veya çökeltilmesi kullanılır. Şematik diyagram Karbonattan lityum klorür üretimi Şekil 2'de gösterilmektedir. 16.

Pirinç. 16. Lityum klorür üretimi için şematik diyagram

Lityum klorür üretme süreci iki zorlukla ilişkilidir: çözeltilerin buharlaşması ve tuzun dehidrasyonu. Lityum klorür ve çözeltileri oldukça aşındırıcıdır ve susuz tuz oldukça higroskopiktir. Lityum klorür ısıtıldığında platin ve tantal hariç hemen hemen tüm metalleri yok eder, bu nedenle LiCl çözeltilerinin buharlaştırılması için özel alaşımlardan yapılmış ekipmanlar ve dehidrasyon için seramik ekipmanlar kullanılır.

Lityum klorür elde etmek için %30 HCl ile muamele edilen ıslak karbonat kullanılır. Ortaya çıkan çözelti ~360 g/l LiCl (yoğunluk 1,18-1,19 g/cm3) içerir. Çözünmek için az miktarda asit verilir ve karıştırıldıktan sonra sülfat iyonları baryum klorür ile çökeltilir. Daha sonra çözelti lityum karbonatla nötrleştirilir ve 0,01 N LiOH çözeltisi elde etmek için LiOH eklenir. Çözelti, Ca, Ba, Mg, Fe ve hidroksitler, karbonatlar veya bazik karbonatlar formundaki diğer yabancı maddeleri açığa çıkarmak için kaynatılır.

Filtrelemeden sonra bir kısmı doğrudan kullanılan %40'lık LiCl çözeltisi elde edilir ve en Susuz tuza işlenen susuz lityum klorür, seri bağlı bir buharlaştırma kulesi ve kurutma tamburunda elde edilir. Lityum klorürdeki yabancı maddelerin içeriği aşağıda verilmiştir (Tablo 6).

Yukarıda tartışılan lityum içeren ham maddelerin işlenmesine yönelik yöntemlerdeki ticari ürün, lityum karbonattır. Bunun istisnası kireç yöntemidir. Lityum karbonat doğrudan kullanılır ve ayrıca başlıcaları hidroksit ve klorür olan çeşitli lityum bileşiklerinin üretimi için kaynak görevi görür.

Lityum hidroksitin hazırlanması. Lityum hidroksit üretmenin tek endüstriyel yöntemi, çözelti içinde kireçle kostikleştirmedir:

Li2C03 + Ca(OH)2 → 2LiOH + CaC03 (36)

Reaksiyon 34'ün bileşenlerinin çözünürlüğüne (20 ºС) ilişkin aşağıdaki veriler (Tablo 5), reaksiyonun dengesinin sağa kaydırılması gerektiğini göstermektedir:

Tablo 5

Aynı zamanda, 75 °C'de Li 2 CO 3 - Ca(OH) 2 - H 2 O sistemindeki çözünürlüğe ilişkin verilerden, maksimum LiOH konsantrasyonunun 36 g/l'den yüksek olamayacağı sonucu çıkar; Yalnızca seyreltik LiOH çözeltileri elde edilebilir. Kostikleştirme sırasındaki ilk ürün ıslak lityum karbonattır. Lityum karbonat ve kalsiyum hidroksit bir reaktörde karıştırılır; Kireç teorik olarak %105 oranında alınır. Reaksiyon kütlesi kaynama noktasına kadar ısıtılır. Daha sonra kağıt hamuru çökeltilir ve arıtılmış çözelti boşaltılır. 28,5-35,9 g/l LiOH içerir. Bulamaç (kalsiyum karbonat), lityumun daha da ekstrakte edilmesi için üç aşamalı ters akımlı yıkamaya tabi tutulur. Ana çözelti 166,6 g/l LiOH'ye kadar buharlaştırılır. Daha sonra sıcaklık 40 ºС'ye düşer. Lityum hidroksit, kristalleri ana likörden santrifüjleme yoluyla ayrılan monohidrat LiOH∙H20 formunda izole edilir. Saf bileşiği elde etmek için birincil ürün yeniden kristalleştirilir. Bitmiş üründeki lityum verimi %85-90'dır. Yöntemin ana dezavantajı, başlangıç ​​ürünlerinin saflığına yönelik yüksek gereksinimlerdir. Lityum karbonat minimum miktarda yabancı madde, özellikle de klorür içermelidir. Az çözünen lityum alüminat oluşumunu önlemek için kireç alüminyum içermemelidir.

Lityum klorürün hazırlanması. Lityum klorür üretimine yönelik endüstriyel yöntem, lityum karbonatın veya hidroksitin hidroklorik asit içinde çözülmesine dayanır ve genellikle karbonat kullanılır:

Li 2 C03 + HCl → 2LiCl + H 2 O + C02 (37)

LiOH + HCl → LiCl + H20 (38)

Teknik lityum karbonat ve hidroksit, öncelikle uzaklaştırılması gereken önemli miktarda yabancı madde içerir. Lityum karbonat genellikle yüksek oranda çözünür hidrojen karbonata dönüştürülerek ve ardından dekarbonasyon ve Li2C03'ün serbest bırakılmasıyla saflaştırılır. 0,87 g/l SO42- ve %0,5 alkali metal içeren lityum karbonatın saflaştırılmasından sonra eser miktarda kükürt ve %0,03-0,07 alkali metal içeren bir ürün elde edilir. Hidroksitin saflaştırılması için, çözeltinin karbonatlanması yoluyla Li2C03'ün yeniden kristalleştirilmesi veya çökeltilmesi kullanılır. Karbonattan lityum klorür üretiminin şematik diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. 16.

Pirinç. 16. Lityum klorür üretimi için şematik diyagram

Lityum klorür üretme süreci iki zorlukla ilişkilidir: çözeltilerin buharlaşması ve tuzun dehidrasyonu. Lityum klorür ve çözeltileri oldukça aşındırıcıdır ve susuz tuz oldukça higroskopiktir. Lityum klorür ısıtıldığında platin ve tantal hariç hemen hemen tüm metalleri yok eder, bu nedenle LiCl çözeltilerinin buharlaştırılması için özel alaşımlardan yapılmış ekipmanlar ve dehidrasyon için seramik ekipmanlar kullanılır.

Lityum klorür elde etmek için %30 HC1 ile muamele edilen ıslak karbonat kullanılır. Ortaya çıkan çözelti ~360 g/l LiCl (yoğunluk 1,18-1,19 g/cm3) içerir. Çözünmek için az miktarda asit verilir ve karıştırıldıktan sonra sülfat iyonları baryum klorür ile çökeltilir. Daha sonra çözelti lityum karbonatla nötrleştirilir ve 0,01 N LiOH çözeltisi elde etmek için LiOH eklenir. Çözelti, Ca, Ba, Mg, Fe ve hidroksitler, karbonatlar veya bazik karbonatlar formundaki diğer yabancı maddeleri açığa çıkarmak için kaynatılır.

Filtrasyondan sonra, bir kısmı doğrudan kullanılan ve çoğunluğu susuz tuz halinde işlenen %40'lık bir LiCl çözeltisi elde edilir. Bir buharlaştırma kulesinde ve seri bağlı bir kurutma tamburunda susuz lityum klorür elde edilir. Lityum klorürdeki yabancı maddelerin içeriği aşağıda verilmiştir (Tablo 6):

Tablo 6

Buluş aşağıdakilerle ilgilidir: kimyasal teknoloji alma inorganik bileşikler ve lityum karbonat üretmek için kullanılabilir yüksek derece doğal lityum klorür salamuralarından saflık. Lityum içeren minerallerden yüksek saflıkta lityum karbonat üretme yöntemi klorür salamuralarışunları içerir: lityum klorür konsantresinin üretimi, lityum klorür konsantresinin ana miktardaki kalsiyum, magnezyum, sülfat iyonlarından saflaştırılması, lityum karbonatın saflaştırılmış lityum klorür konsantresinden reaktif çökeltilmesi. Lityum karbonatın çökeltilmesi, sulu amonyum bikarbonat bulamacı ile 20-40°C'de gerçekleştirilir. Elde edilen karbon dioksit reaksiyon hacminden çıkarılır; bu, amonyak safsızlıklarından arındırıldıktan sonra, çökeltilen ve sıvı fazdan ayrılan lityum karbonatın doymuş bir lityum bikarbonat çözeltisine aktarılması için bir karbonlaştırıcı madde olarak kullanılır. Isıtıldığında, safsızlık içermeyen saf lityum karbonat, doymuş bir lityum bikarbonat çözeltisinden çökeltilir. Lityum karbonat çökeltme işleminden elde edilen ana sıvı buharlaştırılarak katı bir amonyum klorür fazı ve 300-350 g/l lityum klorür konsantrasyonuna sahip bir sıvı faz elde edilir. Sıvı faz, katı fazdan ayrılır ve lityum karbonat çökeltme işlemine geri döndürülür ve amonyum klorürün katı fazı yıkanır. doymuş çözelti lityum klorür kalıntılarından amonyum klorür çıkarıldı ve kurutuldu. Buluşun sonucu: sodyum iyonlarının lityum karbonat çökeltme sürecine katılımının ortadan kaldırılması, dolaşımdaki kullanımın kullanılması karbondioksit ve atık çözeltilerin bertarafı. 1 maaş f-ly, 4 hasta, 1 masa.

Teknik alan

Buluş inorganik bileşiklerin üretimi için kimyasal teknoloji alanıyla, özellikle doğal tuzlu sulardan ve lityum içeren teknolojik tuzlu su klorür çözeltilerinden lityum karbonat üretme yöntemleriyle ilgilidir.

Teknoloji harikası

Lityum cevherlerinin sülfürik asitle işlenmesi sırasında oluşan lityum sülfat içeren çözeltilerden lityum karbonatın çökeltilmesi için bilinen bir yöntem vardır. Çökeltme için, bir amonyum bikarbonat çözeltisinin termal ayrışması veya bir amonyum bikarbonat çözeltisinin amonyak suyuyla reaksiyona sokulması yoluyla elde edilen amonyum karbonat kullanılır. Tek adımda lityum karbonatın çökelme derecesi yaklaşık %80'dir.

Bu yöntemin dezavantajları şunlardır: a) amonyum bikarbonatın karbonatına dönüştürülmesi aşamasına duyulan ihtiyaç, bunun sonucunda NH4HCO3 tüketiminin% 30-40 oranında artması sonucunda kaçınılmaz amonyum bikarbonat kayıplarının meydana gelmesi. lityum karbonatın çökeltilmesi için gereken stokiyometrik miktar; b) Toksik madde olarak sınıflandırılan amonyaklı suyun proseste kullanılması.

Halurjik hammaddelerden lityum karbonat üretimi için dünya pratiğinde yaygın olduğu gibi, lityum karbonatın bir soda çözeltisi ile çökeltildiği, lityum içeren tuzlu sudan lityum karbonat üretmek için bilinen bir yöntem vardır. Bunu yapmak için, tuzlu su ağırlıkça %4-6,5 lityum içeriğine kadar konsantre edilir ve bor, magnezyum ve boron safsızlıklarından arındırılır. alkali toprak metalleri bilineni kullanarak kimyasal yöntemler ve daha sonra doymuş bir Na2C03 çözeltisi, saflaştırılmış, ısıtılmış, konsantre LiCl çözeltisine yükseltilmiş bir sıcaklıkta (yaklaşık 90°C) eklenir.

Bu yöntemin dezavantajı, lityum klorür ile etkileşimin bir sonucu olarak, çökelmiş hedef üründen uzaklaştırılması için büyük miktarda su tüketimi gerektiren bir sodyum klorür çözeltisine dönüştürülen bir soda çözeltisinin kullanılmasıdır. Sonuçta ortaya çıkan ürün yine de belirli bir miktarda sodyum içerir ve sonuç olarak üretilen ürünün kalitesi "teknik" dereceyle sınırlıdır.

Düşük sodyum içeriğine sahip yüksek saflıkta lityum karbonat üretmeye yönelik bilinen bir yöntem vardır. Bu yönteme göre doğal tuzlu su, güneş enerjisiyle buharlaştırılarak ağırlıkça yaklaşık %6 lityum içeriğine kadar konsantre edilir. ve daha sonra bor, kalsiyum, magnezyum ve sülfat iyonlarının safsızlıklarından arındırılır. Bor, patentte anlatıldığı gibi alkolle ekstraksiyon yoluyla uzaklaştırılır. Magnezyum iki aşamada uzaklaştırılır. Birincisi, konsantre tuzlu suyu lityum karbonat çökeltme aşamasından ana likörle karıştırarak magnezyumun %97'sini uzaklaştırır. İkinci aşamada, konsantre lityum klorür çözeltisine kireç ve soda karışımı eklenir ve Mg(OH)2 ve CaC03 çökeltilir. İkincisinin varlığı, magnezyum hidroksit çökeltisinin filtrelenebilirliğini arttırır. Sülfat iyonları baryum klorür tarafından çökeltilir. Safsızlık bileşenlerinden arındırılmış konsantre bir LiCl çözeltisi daha sonra reaksiyona göre lityum karbonatın çökeltilmesi için bir soda çözeltisi ile işlenir.

ve ana likör, magnezyum çökeltmesinin ilk aşaması için döngüye geri döndürülür. İşlem yaklaşık 90°C sıcaklıkta gerçekleştirilir. Filtrelenmiş, suyla yıkanmış ve kurutulmuş lityum karbonat teknik sınıftadır ve tipik bir teknik karbonat gibi ağırlıkça yaklaşık %0,04 sodyum içerir.

Daha düşük sodyum içeriğine sahip Li2C03 elde etmek için, teknik karbonat hamurunun 10-40 ° C sıcaklıkta suyla (% 3-5 katı) karbondioksit ile karbonlaştırılmasıyla bikarbonat çözeltisine dönüştürülür. Ortaya çıkan LiHC03 (ağırlıkça %7-8 lityum bikarbonat) çözeltisi, sıcaklığın 70-95°C'de tutulduğu bir karbon gidericiye gönderilir. LiHCO3 çözeltisi ayrıştığında, saf Li2C03 biriktirilir ve açığa çıkan karbondioksit, teknik lityum karbonat hamurunun karbonizasyon aşamasına geri gönderilir. Çökelti sürekli olarak uzaklaştırılır, sıcakken süzülür ve sodyum içermeyen deiyonize su ile yıkanır. LiHCO3 dekarbonizasyon aşamasından elde edilen, çözünebilir lityum içeren ana likör, lityum kayıplarını en aza indirmek için sirküle edilir. Rahim sıvısının devir sayısı, içinde biriken sodyum iyonu safsızlıklarının içeriğine göre belirlenir.

Tarafından alındı bu yöntem Sodyumdan saflaştırılmış lityum karbonat, ana maddenin ağırlıkça %99,4'ünü ve aşağıdaki safsızlıkları (ağırlıkça %) içerir: Na - 0,0002, Mg - 0,0005, K - 0,00015, Ca - 0,012, SO 4   2 - - 0,003. Ağırlıkça %99,995 oranında baz malzeme içeren ultra yüksek saflıkta lityum karbonat elde etmek için, Li2C03 hamurunun bikarbonatlanması aşamasından sonra LiHCO3 çözeltisi, sırasıyla Amberlite IRC-718 reçinesi içeren bir iyon değiştirme kolonundan geçirilir. çözeltideki toplam safsızlıkların içeriğini ağırlıkça %0,001'in altına indirmek.

Teknik öz ve elde edilen sonuç açısından bu yöntem iddia edilen yönteme en yakın olanıdır ve prototip olarak seçilmiştir.

Prototip yönteminin dezavantajları, prosese makro miktarda sodyum iyonu katan Li2C03 çökeltici olarak sodanın kullanılması ve ayrıca oluşumun oluşmasıdır. büyük miktar Bertaraf edilemeyen atık sodyum klorür çözeltisi (1 mol lityum karbonat başına 2 mol).

Buluşun özü

Talep edilen buluşun teknik sonucu, sodyum iyonlarının lityum karbonat çökeltme işlemine katılımının ortadan kaldırılması, geri dönüştürülmüş karbondioksitin kullanılması ve atık çözeltilerin ortadan kaldırılmasıdır.

Teknik sonuç, orijinal doğal tuzlu suyun heliokonsantrasyonuyla elde edilen saflaştırılmış bir lityum klorür konsantresinden lityum karbonatın çökeltilmesinin ve ardından kalsiyum, magnezyum ve sülfat iyonlarının safsızlıklarından saflaştırılmasının sulu bir amonyum bulamacı ile gerçekleştirilmesiyle elde edilir. 20-40°C'de bikarbonat, çökeltilmiş, sıvı fazdan ayrılmış ve yıkanmış lityum karbonatın doymuş bir lityum bikarbonat çözeltisine aktarılması için bir karbonlaştırıcı madde olarak kullanılan, üretilen karbon dioksitin reaksiyon hacminden çıkarılır. daha sonra yüksek saflıkta lityum karbonat elde etmek için dekarbonizasyona tabi tutulur.

Teknik sonuç aynı zamanda, lityum karbonat çökeltme işleminin ana sıvısının, ters akım sırasında ana çözeltiden uzaklaştırılan amonyak ve karbon dioksite termal ayrışması yoluyla ilk önce reaksiyona girmemiş amonyum bikarbonatın kalıntı miktarından arındırılmasıyla da elde edilir. amonyak ve karbon dioksit içeren bir taşıyıcı gaz akışıyla temas ettirildiğinde gaz, sulu bir amonyum bikarbonat bulamacının hazırlanması işlemine gönderilen bir amonyum bikarbonat çözeltisi elde etmek için soğutma sırasında suyla ters akımla yıkanarak amonyaktan arıtılır.

Teknik sonuç aynı zamanda amonyum bikarbonattan arındırılmış ana likörün buharlaştırılarak katı bir amonyum klorür fazı ve 300-350 g/l lityum klorür konsantrasyonuna sahip bir sıvı faz elde edilmesiyle de elde edilir; Sıvı faz, katı fazdan ayrılır ve lityum klorür konsantresinden lityum karbonatın çökeltilmesi işlemine geri döndürülür ve amonyum klorürün katı fazı, lityum klorür kalıntılarını çıkarmak için doymuş çözeltisiyle yıkanır ve kurutulur. Ticari ürün olarak elde edilen bir yan üründür.

Lityum bikarbonat çözeltisinin dekarbonizasyon aşamasında açığa çıkan karbondioksit, lityum karbonat çözeltisine aktarıldığında lityum karbonatın karbonatlanması aşamasından gelen kalan karbondioksit miktarı ile karıştırılır ve fazla karbondioksit kullanılır. bilinen yöntemlerden herhangi biriyle ticari karbon dioksit elde etmek. Bu teknik, teknolojinin atıksız hale getirilmesini, yüksek saflıkta lityum karbonatın maliyetini düşürmeyi ve gazın atmosfere salınmasını ortadan kaldırmayı mümkün kılıyor.

Konsantre bir lityum klorür çözeltisinin amonyum bikarbonat ile etkileşimi reaksiyona göre ilerler:

Lityum birikiminin derecesinin sıcaklığa bağımlılığı Şekil 1'de gösterilmektedir. Elde edilen verilerden, etkileşimin 20°C'nin altındaki sıcaklıklarda bile meydana geldiği açıktır ancak sıcaklığın 30-40°C'ye yükseltilmesi reaksiyonu hızlandırır. Etkileşim sıcaklığındaki 40°C'nin üzerine daha fazla bir artış, lityum karbonat formundaki lityum çökelme derecesinde bir azalmaya yol açar, çünkü bu sıcaklık aralığında amonyum bikarbonat, amonyak kaybıyla ayrışır ve bunun sonucunda stokiyometrik oran ortaya çıkar. reaksiyona giren bileşenlerin tümü bozulur. Etkileşimi tamamlamak için gereken süre 60-120 dakika, tercihen 90 dakikadır. Lityum karbonat çökelme derecesi% 70-78'dir. Ana likörde kalan lityum konsantrasyonu 9-10 g/l'dir. Lityum karbonatın filtrasyon yoluyla ayrılmasından sonra, reaksiyona girmemiş amonyum bikarbonatın çıkarılmasından sonra kalan ana sıvı, 300-350 g/l'lik bir lityum klorür konsantrasyonuna kadar yaklaşık 60 kez buharlaştırılır ve lityum karbonat çökeltme aşamasına geri döndürülür. Böylece, bir seferde çok yüksek derecede lityum karbonat çökelmesine rağmen, reaksiyona girmemiş lityum klorürün döngüye geri dönmesiyle artar ve lityum klorür çözeltisi neredeyse tamamen işlenir.

Lityum klorür konsantresinden yüksek saflıkta lityum karbonat üretmeye yönelik atıksız bir plan Şekil 2'de gösterilmektedir. İlk konsantre lityum klorür çözeltisi, lityum içeren sodyum klorür tuzlu suyundan heliokonsantrasyon yoluyla elde edilebilir; bu sırada makro bileşenlerin tuzları (NaCl, KCl, CaS04, MgCl H20) çökelir ve lityum klorür konsantrasyonu artar. Çöken tuzlar uzaklaştırıldıktan sonra konsantre çözelti elde edilir. sonraki kadro(g/l): LiCl - 250-300; NaCl - 2; KCl - 0,4; MgCl2 - 65.3; CaCl2 - 0,91; SO 4   2- - 0,2. Böyle bir çözelti, patentte belirtildiği gibi safsızlıklardan arındırılır, yani magnezyum ve kalsiyum safsızlıklarının% 90-97'si lityum karbonat kullanılarak çıkarılır ve bunlardan daha fazla saflaştırma, bir kalsiyum hidroksit karışımı kullanılarak gerçekleştirilir ve soda. Konsantre çözelti, baryum klorür kullanılarak sülfat iyonlarından saflaştırılır. Temizlendikten sonra çözelti şunları içerir (g/l): LiCl - 300; NaCl - 0,08; KCI - 0,02; MgCl2 - 0,008; CaCl2 - 0,005; SO 4   2- - 0,005.

Eğer özelliklerden dolayı kimyasal bileşim tuzlu su (başlangıçta çok yüksek kalsiyum ve magnezyum klorür içeriği), onu heliokonsantre etmek imkansızdır, daha sonra seçici bir sorbent kullanılarak tuzlu sudan lityum klorür çıkarılır ve daha sonra lityum klorür çözeltisi formunda elde edilen eluat konsantre edilir ve saflaştırılır yukarıda anlatıldığı gibi.

Bu saflaştırılmış lityum klorür konsantresi, bir amonyum bikarbonat bulamacı ile temas ettirilir. Reaksiyon (2)'ye göre etkileşimden sonra, lityum karbonat çökeltisi süzülür, yüksek saflıkta ticari lityum karbonatın yıkanması aşamasından gelen yıkama suyuyla yıkanır, bir filtre üzerinde sıkılır ve ardından dolaşımdaki ana likörle hamur haline getirilir. yüksek saflıkta lityum karbonatın filtrasyon aşaması ve lityum karbonatın bir lityum bikarbonat çözeltisine aktarılması için karbon dioksit ile karbonizasyon aşamasına gönderilir. Burada reaksiyon (2) tarafından salınan ve reaksiyona girmemiş amonyum bikarbonattan lityum karbonatın çökeltilmesi aşamasından ana likörün saflaştırılması aşamasından geçen karbondioksit de buraya sağlanır.

Ana likörde, lityum karbonat çökeltisinin ayrılmasından sonra, amonyum klorür konsantrasyonu ˜200 g/l'dir ve ˜%25 reaksiyona girmemiş amonyum bikarbonat içerir. Amonyum bikarbonat kayıplarını ortadan kaldırmak için ana likör, lityum karbonatın yıkanması aşamasından itibaren kendisine eklenen yıkama suyuyla birlikte yaklaşık 60°C sıcaklıkta termal ayrışmaya tabi tutulur, bunun sonucunda amonyum bikarbonat ayrışır. reaksiyonla oluşan karbondioksit olan gaz taşıyıcıyla teması sırasında ana likörden uzaklaştırılan amonyak ve karbondioksit (2). Açığa çıkan amonyak, reaksiyona uygun olarak su tarafından ve karbondioksit varlığında emilir.

reaksiyon aşamasında (2) amonyum bikarbonat hamuru hazırlamak için kullanılan bir amonyum bikarbonat çözeltisi oluşturulur.

Amonyağın bikarbonat-amonyum çözeltilerinden hava desorpsiyonu yoluyla ayrılması 50-60°C sıcaklıkta gerçekleştirildi. Amonyağın çözeltiden desorpsiyon derecesi% 85-90'dır. Bu, Şekil 3'teki verilerden açıkça görülmektedir. Amonyak emilim aşamasından gelen, amonyak safsızlıklarından arındırılan fazla karbondioksit, lityum karbonat karbonizasyon aşamasına gönderilir.

Reaksiyona girmemiş amonyum bikarbonatın ayrışmasından ve bunun amonyak ve karbon dioksit formunda damıtılmasından sonra, amonyum klorür ve reaksiyona girmemiş lityum klorür içeren ana likör, ısıtılarak veya doğal koşullar altında, örneğin bir havuzda buharlaştırılır. Çözeltideki lityum klorür konsantrasyonu yaklaşık 100 g/l'ye ulaştığında amonyum klorür doygunluğuna ulaşılır ve katı amonyum klorür çökelmeye başlar. Daha fazla konsantrasyonla lityum klorür konsantrasyonu artar ve amonyum klorür konsantrasyonu azalmaya başlar. Bu, Şekil 4'te açıkça gösterilmiştir. Lityum klorür konsantrasyonu 300 g/l'ye ulaştığında, buharlaştırılmış çözeltideki amonyum klorür konsantrasyonu 82 g/l'dir; 363 g/l konsantrasyonda 55 g/l'ye düşer. Filtrelenen katı amonyum klorür, çözünmeyi önlemek için doymuş bir çözelti ile yıkanır ve 50-60°C sıcaklıkta kurutulur. Çökeltilmiş amonyum klorürün buharlaştırılması ve ayrılmasından sonra konsantre lityum klorür çözeltisi, işlemin başına geri gönderilir.

Karbonizasyon aşamasında, çökeltme aşamasından lityum karbonattan katı faz içeriği% 3-5 olan bir hamur hazırlanır ve yüksek saflıkta lityum karbonatın filtrasyon aşamasından ana likör ve karbondioksit bunun içinden belirli bir sıcaklıkta geçirilir. 10-40 °C'de 2-4 saat süreyle aşağıdaki reaksiyon meydana gelir:

Elde edilen, ağırlıkça %7-8 lityum bikarbonat içeren lityum bikarbonat çözeltisi daha sonra çözünmemiş parçacıklardan filtrelenir ve dekarbonizasyon aşamasına gönderilir. 70-95°C sıcaklıkta, ters işlem meydana gelir ve doymuş lityum bikarbonat çözeltisi ayrışır, saf lityum karbonat açığa çıkar ve tüm çözünür safsızlıklar çözelti içinde kalır. Elde edilen saf lityum karbonat çökeltisi süzülür, deiyonize suyla yıkanır ve 120°C sıcaklıkta kurutulur. Şunları içerir (ağırlıkça %): ana madde 99,9; Na - 0,0002; K - 0,00015; Mg - 0,0005; Ca - 0,002; NH 4 + - yok.

Yıkama suyu, lityum karbonatın yıkanması aşamasına gönderilir ve dekarbonizasyon aşamasından gelen ana likör, karbonizasyon aşamasından önce lityum karbonatın hamur haline getirilmesine geri döndürülür. İçinde yabancı maddeler biriktiğinde ana likör kısmen veya tamamen dolaşımdan çıkarılır ve yerine deiyonize su konur. Safsızlıklarla kirlenen ana likör, içerdiği lityumun kullanılması için başlangıçtaki konsantre lityum klorür çözeltisinin ön saflaştırılması aşamasına gönderilir.

Bu işlemde açığa çıkan ve pratik olarak safsızlık içermeyen saf karbondioksit, aşağıdaki yöntemlerden herhangi birine göre ticari bir yan ürün olan karbondioksit elde etmek için gönderilir: bilinen yöntemler(sıkıştırılmış veya kuru buz).

Böylece, ana ayırt edici özellikler talep edilen buluşa ilişkin bilgiler şunlardır:

1) lityum açısından zengin klorür tuzlu sulardan yüksek saflıkta lityum karbonat elde etmek için amonyum bikarbonatın kullanılması;

2) NH 4 Cl ve karbondioksit gibi yan ürünlerin satışı nedeniyle atıksız yöntem.

3) atık çözümlerinin yokluğu;

4) katsayıyı arttırmak faydalı kullanım ana likörün buharlaştırılmasından sonra işlemin başına geri dönmesi nedeniyle lityum klorürün ilk çözeltisi;

5) ana likörün termal ayrışması sırasında amonyağı yakalayarak ve onu bir amonyum bikarbonat çözeltisi formunda amonyum bikarbonat hamuru hazırlama aşamasında işlemin başına geri göndererek amonyum bikarbonatın verimliliğinin arttırılması;

6) sodadan daha ucuz olan amonyum bikarbonat kullanımı ve bu arada üretilen ticari amonyum klorürün yanı sıra yüksek saflıkta karbondioksit satışı yoluyla yüksek saflıkta lityum karbonatın maliyetinin azaltılması.

Bu özellikler bir arada yüksek saflıkta lityum karbonat elde edilmesini ve atıksız bir ortam yaratılmasını mümkün kılar. işlem lityum içeren doğal ve insan yapımı klorür çözeltilerinden lityum karbonat elde edilmesi.

Talep edilen buluş yenidir, çünkü ilk kez, mevcut bilgi kaynaklarında hakkında hiçbir bilgi bulunmayan yüksek saflıkta lityum karbonat elde etmek için bir lityum klorür çözeltisinin amonyum bikarbonat ile doğrudan reaksiyona sokulması önerilmiştir.

Çizim ve tabloların listesi

Şekil 1. Li2C03 (α, %) formundaki lityum birikim derecesinin sıcaklığa bağlılığı.

Şekil 2. Yüksek saflıkta lityum karbonat üretimi için atıksız teknolojik şema.

Şekil 3. Ana likörden amonyak desorpsiyonunun derecesinin, geçen gaz hacminin çözelti hacmine oranına bağlı olması.

Şekil 4. Reaksiyon (2) ile elde edilen ana likörün buharlaştırılması sırasında ana likördeki NH4Cl içeriğinin (g/l), LiCl konsantrasyonuna (g/l) bağlılığı.

Tablo, konsantre bir lityum klorür çözeltisinin amonyum bikarbonat ile etkileşimi sırasında deney koşulları ve Li2C03'ün çökelme derecesi hakkındaki verileri sunmaktadır.

Buluşun uygulanma olasılığını doğrulayan bilgiler örneklerde sunulmaktadır.

20 1 doğal klorürlü tuzlu su bileşimi (g/l): LiCl - 9; NaCl - 182; KCI - 35.3; MgCl2 - 54.2; CaCl 2 - 3,19; SO 4   2- - 2,8 (toplam mineralizasyon ˜ 286 g/l) akkor lambanın etkisi altında konsantre edildi. Çözelti doyma sınırına ulaşıldığında NaCl, KCl, CaS04 ve MgCl2 ·6H2O tuzları çökeldi ve LiCl konsantrasyonu arttı. Çöken tuzların uzaklaştırılmasından sonra konsantre çözelti aşağıdaki bileşime sahiptir (g/l): LiCl - 250; NaCl - 2; KCl - 0,4; MgCl2 - 65.3; CaCl2 - 0,91; SO 4   2- - 0,2. Bu konsantre çözelti Ca2+, Mg2+ ve SO4 2+ iyonlarından saflaştırıldı. Ca2+ ve Mg2+'dan birincil saflaştırma, Li2C03 kullanılarak gerçekleştirildi.

80°C'ye ısıtılmış 600 ml konsantre çözeltiye 27.5 g Li2C03 ilave edildi ve 1 saat karıştırıldı. Oluşan MgC03 ve CaC03 çökeltisi süzüldü. Solüsyondaki LiCl konsantrasyonu 300 g/l'ye yükseldi. MgCl2'nin kalıntı konsantrasyonu 6,5 g/l, CaCl3 - 0,10 g/l idi. Konsantre LiCl çözeltisinin Ca2+, Mg2+'dan daha derin saflaştırılması için, içine Mg(OH)2'nin çökelmesine dayanarak 3 g Ca(OH)2 ve 4.3 g Na2C03 karışımı eklendi. ve CaCO3. Çözelti çökeltiden ayrıldı ve daha sonra SO4   2- iyonlarından saflaştırıldı. Solüsyona 0,26 g BaCl2 ilave edildi, pH 2'ye asitleştirildi ve 80°C'ye ısıtıldı, S04 2 iyonları tamamen çözünmeyen BaS04 formunda çökelinceye kadar karıştırıldı. Tortulu çözelti, çökelti parçacıklarının büyütülmesi için 6-8 saat bekletildi ve süzüldü. Böylece saflaştırılmış konsantre bir LiCl çözeltisi elde edildi.

500 ml konsantre lityum klorür çözeltisi şunları içerir: (g/l): LiCl - 300; Mg - 0,008; Ca - 0,005, Na - 0,08, K - 0,02, SO 4 2- - 0,005, 200 ml H20 ve 279,7 g katı amonyum bikarbonat içeren bir hamur içerisine dökülür. Elde edilen posayı 20°C sıcaklıkta 1,5 saat karıştırın. Ortaya çıkan çökelti bir Buchner hunisi kullanılarak filtrelenir. Birincil lityum karbonatın çözeltiden çökelme derecesi% 70,1'dir.

Islak çökeltinin kütlesi yaklaşık %30 nemde 142 g'dır. Tortu 300 ml distile su (W:T=3) içerisinde hamur haline getirilerek yıkanır. Aşağıdakileri içeren yıkama suyu (g/l): Li - 1,5; NSO 3 - 6; NH 4 + - 8; Cl - 17, ana liköre eklendi.

Ana likör şunları içerir (g/l): Li - 10,3, HCO3   - - 64,4, NH4   + - 83,5, Cl - 171 (çözeltideki tuzların yüzdesi olarak: LiCl ˜ %18, NH4HCO3 ˜ %25 ve NH4Cl - %57. Ana likör, kendisine bağlı yıkama suyuyla birlikte, reaksiyona girmemiş amonyum bikarbonatın ondan desorpsiyonu aşamasında daha da kullanılır.

Amonyağın ana likörden desorpsiyonu, 8 cm çapında, 1,2 m3/saat gaz akış hızında ve gaz hacminin çözelti hacmine oranı 2500 olan bir kolon üzerinde gerçekleştirildi. 1,5 saatte amonyak derecesi desorpsiyon ~%90 idi. Desorbe edilmiş amonyağın yaklaşık 40°C sıcaklıkta suyla soğurulması, desorpsiyonla aynı kolon üzerinde gerçekleştirildi. Gaz hacminin çözelti hacmine oranı 9000 idi. Amonyak emiliminin derecesi %98'e ulaştı. (Örnek 2'yi uygulamak için 310 g/l konsantrasyona ve 200 ml hacme sahip bir amonyum bikarbonat çözeltisi formunda yakalanan amonyak ve karbondioksit kullanıldı.)

Amonyak desorpsiyon işleminden sonra ana sıvı, yıkama suyuyla birlikte, 22-25°C hava sıcaklığında doğal koşullar altında buharlaştırmaya tabi tutuldu ve bağıl nem%25-30. Nihai çözeltinin 1 litresi, yaklaşık 300 g/l'lik bir lityum klorür konsantrasyonuna kadar 80 saat boyunca buharlaştırıldı. Amonyum klorür kristallerinin çökeltisi (185,7 g) bir Buchner hunisi üzerinde ayrıldı ve çözünür amonyum kaybını önlemek için 400 ml doymuş NH4Cl (˜300 g/l) çözeltisi ile işlenerek ana likörden yıkandı. yıkama sırasında klorür. Yıkama solüsyonu 4,9 g/l lityum içerir. NH4CI kristallerinin yaklaşık 60°C sıcaklıkta 14 saat kurutulmasından sonra, GOST gerekliliklerini karşılayan ağırlıkça %0,09 lityum içeriği ve ağırlıkça %0,6 artık nem içeriğine sahip bir ürün elde edildi. NH4CI verimi, 1 kg lityum karbonat başına 1,3 kg idi. (g/l) içeren buharlaştırılmış konsantre lityum klorür çözeltisi (NH4CI ayrıldıktan sonra ana likör): Li - 50; NSO 3  - - 0,03; NH 4 + - 27,5; Cl-264, birincil lityum karbonatın biriktirilmesi aşamasında sonraki deneylerde kullanıldı (bakınız örnek 2).

Birincil Li2C03'ün ıslak yıkanmış çökeltisi daha sonra karbondioksit ile karbonizasyona tabi tutuldu. 142 g ıslak çökelti ve 2000 ml damıtılmış sudan, bir silindirden sağlanan karbondioksiti dağıtmak için gözenekli bir seramik ağızlık ile donatılmış, karıştırıcılı bir reaktörde katı faz konsantrasyonu %3,6 olan bir hamur hazırlandı. 20°C'de karbonizasyon işlemi 2 saat süreyle gerçekleştirildi. Ortaya çıkan lityum bikarbonat çözeltisi filtrelendi ve 95°C'ye ısıtıldı. Bu sıcaklıkta karbon giderme 1 saat süreyle gerçekleştirildi. Elde edilen saf lityum karbonat çökeltisi, bir Buchner hunisi üzerinde süzülerek ana sıvıdan ayrıldı ve karıştırıcılı bir reaktörde 300 ml sıcak deiyonize su ile hamur haline getirilerek yıkandı. Yıkanan lityum karbonat, filtrasyon yoluyla ayrıldı ve 120°C'de kurutuldu. Kuru kurutulmuş ürün aşağıdaki bileşime sahipti (ağırlıkça %): ana madde - 99,9; Na - 0,0002; K - 0,00015; Mg - 0,0005; Ca - 0,002, SO 4   2- - 0,003; NH 4 + - yok.

Konsantre bir lityum klorür çözeltisinin amonyum bikarbonat ile etkileşimi ve birincil lityum karbonatın çökelme derecesi hakkındaki veriler tabloda sunulmaktadır.

Örnek 1'dekiyle aynı, ancak birincil lityum karbonatın çökeltilmesi aşamasında, 380 ml ilk konsantre LiCl çözeltisini (500 ml yerine) alın, buna örnek 1'de elde edilen 120 ml ana LiCl likörünü ekleyin. NH4Cl'nin (303 g/l LiCl ve 82 g/l NH4Cl içeren) buharlaştırılması ve çökeltilmesi aşamasında ve elde edilen 217 gram katı NH4HCO3 ve 200 ml amonyum bikarbonat çözeltisi içeren bir hamur içine döküldü örnek 1'de amonyak ve C02'nin emilmesi aşamasında ve 310 g/l amonyum bikarbonat içeren. Ortaya çıkan ana sıvının bileşimi örnek 1 ile hemen hemen aynıdır. Birincil lityum karbonatın çökelme derecesi %74 olmuştur. Bu durumda, tüketilen katı NH4HCO3'teki tasarruf, Şekil 2'de sunulan şemaya göre elde edilen ikincil bir amonyum bikarbonat çözeltisinin kullanılması nedeniyle yaklaşık% 22'ye ulaştı.

Endüstriyel uygulanabilirlik.

Önerilen yöntem, prototip yöntemiyle karşılaştırıldığında şunları sağlar:

Sodayı daha ucuz bir reaktifle değiştirin - maliyeti soda maliyetinden ˜ 1,5 kat daha düşük olan amonyum bikarbonat;

'150-200 g/l konsantrasyonda NaCl çözeltisi içeren ana sıvının boşaltılmasını ortadan kaldırarak prosesi çevre dostu hale getirin;

Ticari bir ürünü (amonyum klorür) izole etmek için ana likörü işleyin. ulusal ekonomi gübre ve akı olarak;

Amonyum klorür ve karbondioksit gibi yan ürünlerin satışı yoluyla elde edilen yüksek saflıkta lityum karbonatın maliyetini azaltmak;

Yüksek saflıkta lityum karbonat üretimi için kapalı, atıksız bir teknolojinin oluşturulmasını uygulayın.

Bilgi kaynakları

1.Pat. CN No. 1059702, başvuru. 09.10.90, yayın. 03.25.92 / Wang Guiying, Shi Ying.

2. Pat. ABD No. 5219550, C 01 D 015/08, başvuru. 06.12.90, yayın. 15.06.1993 / Brown P.M., Boryta D.A.

3. Pat. ABD No. 6207126, C22 V 26/12; C 01 F 5/2/2; 01 D 15/04 tarihinden itibaren başvuru. 06/14/1999, yayın. 27.03.2001 / Boryta D.A., Kullberg T.F., Thurston A.M. (prototip).

4. Pat. RF No. 2223142, C 01 D 15/00, uygulama. 22.11.2001, yayın. 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, başvuru. 12/15/2002, yayın. 20.08.2004 / Menzheres L.T., Ryabtsev A.D., Mamylova E.V., Kotsupalo N.P.

1. Bir lityum klorür konsantresinin elde edilmesi, lityum klorür konsantresinin kalsiyum, magnezyum, sülfat iyonlarının ana safsızlık miktarından saflaştırılması, saflaştırılmış lityum karbonatın reaktif çökeltilmesi dahil olmak üzere, lityum klorür tuzlu sulardan yüksek saflıkta lityum karbonat üretmek için bir yöntem. lityum klorür konsantresi, lityum karbonatın yıkanması, yıkanmış lityum karbonatın karbondioksit ile doymuş bir lityum bikarbonat çözeltisine aktarılması, ısıtıldığında doymuş bir lityum bikarbonat çözeltisinin karbondan arındırılması, yüksek saflıkta katı lityum karbonatın kalıntı yabancı maddelerden arındırılmış olarak ayrılması çözeltisi ve bunun kurutulması, karakterize edici özelliği, saflaştırılmış lityum klorür konsantresinden lityum karbonatın çökeltilmesinin, 20-40°C'de sulu bir amonyum bikarbonat hamuru ile gerçekleştirilmesi, elde edilen karbon dioksitin, saflaştırıldıktan sonra reaksiyon hacminden çıkarılmasıdır. amonyak safsızlıklarından, çökeltilmiş ve ayrılmış lityum karbonatı sıvı fazdan doymuş bir lityum bikarbonat çözeltisine aktarmak için bir karbonlaştırıcı madde olarak kullanılır ve çökeltme işleminin ana sıvısı lityum karbonat ilk olarak bikarbonatın kalan karışımından arındırılır ve amonyum karbonat, lityum karbonat çökeltme işleminde oluşan amonyak ve karbon dioksit içeren bir taşıyıcı gaz akışıyla termal olarak amonyak ve karbondioksite ayrıştırılırken, taşıyıcı gaz akışı, soğutma sırasında su ile karşıt akımla yıkanarak amonyaktan arıtılır. amonyum bikarbonat çözeltisi, sulu bir amonyum bikarbonat hamuru hazırlama operasyonuna gönderilir ve daha sonra buharlaştırılarak katı bir amonyum klorür fazı ve 300-350 g/l lityum klorür konsantrasyonuna sahip bir sıvı faz elde edilir, sıvı faz geri döndürülür çökeltme işleminde, lityum klorür konsantresinden birincil lityum karbonat alınır ve amonyum klorürün katı fazı, lityum klorür kalıntılarını çıkarmak için doymuş bir çözelti ile yıkanır ve kurutulur.

2. İstem 1'e göre yöntem olup, özelliği, lityum bikarbonat çözeltisinin karbondan arındırılması aşamasında açığa çıkan karbondioksitin, lityum karbonatın karbonlaştırılması aşamasından gelen kalan karbon dioksit miktarıyla birlikte, ticari elde etmek için kullanılmasıdır. karbondioksit.

Benzer patentler:

Buluş şu alanlarda kullanılabilir: kimya endüstrisi. Kalsiyum-magnezyum klorür tipindeki doğal tuzlu suların karmaşık işlenmesine yönelik bir yöntem, magnezyum klorür karışımıyla kalsiyum klorür kristalli hidratın üretilmesini ve lityum konsantresinin lityum bileşikleri halinde daha fazla işlenmesiyle tuzlu suyun lityum içinde zenginleştirilmesini içerir. Lityum zenginleştirme işleminden sonra tuzlu sudan, sodyum klorürle zenginleştirilmiş ana tuzlu suyun elektrolizi ile brom, magnezyum oksit ve klor elde edilir. Lityum ve bromun ayrılmasından sonra, tuzlu su magnezyumdan saflaştırılır, sodyum klorür tuzlanıncaya kadar buharlaştırılır ve NaCl kristallerinden ayrılır. Bu tuzlu su veya su, 400-450 kg/m3 kalsiyum klorür içeren bir çözelti elde etmek üzere kristalli kalsiyum klorür hidratı çözmek için kullanılır. Kalsiyum hipoklorit üretmek için sodyum hipoklorit ile değişim reaksiyonunda bir kalsiyum klorür çözeltisi kullanılır. KU-2-8chs katyon değiştiriciyi H+ formundan Ca+ formuna dönüştürerek kalsiyum bromür elde etmek için bir kalsiyum klorür çözeltisi kullanılır. Daha sonra kalsiyum, bromun reaksiyona sokulmasıyla elde edilen hidrobromik asit ile katyon değiştiriciden desorbe edilir. sulu çözelti amonyak türevi olan bir indirgeyici madde. Kalsiyum karbonat elde etmek için kalsiyum klorür çözeltisi de kullanılır. Buluş, aynı tuzlu sudan elde edilen reaktifler kullanılarak kalsiyum-magnezyum klorür tipi tuzlu sulardan kalsiyum hipoklorit, kalsiyum bromür ve kalsiyum karbonatın yanı sıra lityum bileşikleri, brom ve magnezyum oksit elde edilmesini mümkün kılar. 2 maaş f-ly, 3 hasta, 10 ave.

Buluş kimya endüstrisi ile ilgilidir ve lityum bileşiklerinin üretiminde kullanılabilir. Yöntem 3 aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada termal ayrışma sönmemiş kireç (CaO) ve karbondioksit üretmek için kireçtaşı. İkinci aşamada lityum içeren verimli çözelti işlenir gaz karışımı Hedef ürün Li2CO3'ün katı fazını ve amonyum tuzu (NH4Cl veya NH4NO3 veya (NH4)2SO4) içeren bir ana çözelti elde etmek için 2:1 molar oranında alınan NH3 ve CO2. Üçüncü aşamada, amonyum tuzu çözeltisi kalsine edilerek amonyak üretilir ve bu, Li2CO3 çöktürme işlemine geri gönderilir. Buluş, Li-ion piller için katot malzemesi üretiminde ucuz ve bulunabilir hammaddelerin kullanılmasına olanak sağlamaktadır. 5 maaş f-ly, 6 hasta, 7 cadde.

Buluş kimya endüstrisinde kullanılabilir. Teknik Li2CO3'ten ultra saf lityum karbonat üretmeye yönelik bir yöntem, bir lityum bikarbonat çözeltisi elde etmek için karbonizasyon işleminin dört kat fazla lityum karbonatla gerçekleştirilmesini içerir. Karbonizasyon işleminin tamamlanmasından sonra katı Li2C03'ün geri kalanı, lityum bikarbonat çözeltisinden ayrılır ve koyulaştırılmış bir hamur halinde, orijinal Li2C03 hamuru hazırlama işlemine geri gönderilir. Daha sonra lityum bikarbonat çözeltisi, filtrasyon yoluyla çözünmeyen safsızlıklardan arındırılır, süzüntü, safsızlık katyonlarından iyon değişimiyle arındırılır ve lityum bikarbonat çözeltisi, karbondioksit salınımıyla ısıtılarak dekarbonize edilir. Bir lityum karbonat hamuru elde edilir, lityum karbonat ana karbonat çözeltisinden ayrılır ve yıkanır. sıcak su ve kuru. Buluş, mekanokimyasal öğütme işleminin ortadan kaldırılmasını, karbonizasyon işleminin enerji yoğunluğunun 1,6 kat azaltılmasını, karbonizasyon verimliliğinin 1,8 kat artırılmasını ve ultra saf Li2CO3 veriminin %98,6'ya çıkarılmasını ve ultra saf Li2CO3 elde etme işleminin gerçekleştirilmesini mümkün kılmaktadır. Sürekli modda Li2CO3. 2n. 5 maaş f-ly, 2 hasta, 5 masa, 4 vb.

Buluş, inorganik bileşiklerin üretimi için kimyasal teknoloji ile ilgilidir ve doğal lityum klorür içeren tuzlu sulardan yüksek saflıkta lityum karbonat elde etmek için kullanılabilir.

Sayfa 2

Lityum karbonat Li2CO3 ısıtıldığında kararsızdır ve suda diğer alkali metallerin karbonatlarına göre çok daha az çözünür. Li2CO3'ün çözünürlüğü, çözelti sıcaklığının artmasıyla birlikte endüstride çökeltilmesi için kullanılan Na2CO3 ve K2CO3'ün varlığında da azalır. Diğer alkali metallerin (karbonatlar hariç) tuzlarıyla lityum karbonat, çift ve karmaşık tuzlar oluşturur. Isıtıldığında, magnezyum ve alüminyum Li2CO3 ile çok şiddetli bir şekilde (ateşlemeyle) reaksiyona girer ve lityum metale indirgenir.  

Lityum karbonatlar az çözünür, klorürler yalnızca organik çözücülerde çözünür, karbonatlar ve nitratlar ısıtıldığında kararsızdır.  

Lityum karbonat birçok lityum tuzu üretmek için kullanılır.  

Lityum karbonat Li2CO3 - suda az çözünen renksiz kristaller; piroteknikte, plastik üretiminde katalizör olarak, metalurjide, cam ve seramik üretiminde kullanılır. Lityum oksit 1L2O - renksiz kristaller; Suyla kolayca reaksiyona girer ve CO'yu emer. Lityum hidroksit LiOH - renksiz kristaller, suda diğer alkali metallerin hidroksitlerine göre daha az çözünür, büyük miktarlar alkalin pillerin elektrolitine katkı maddesi olarak tüketilir. organik kimya havacılık ve sanayiye yönelik donmaya ve ısıya dayanıklı yağlayıcıların üretiminde kullanılan stearat, oksistearat, oleat ve lityum palmtat üretimi için askeri teçhizat; Açık denizaltılar LiOH, havadaki CO2'yi absorbe etmek için kullanılır. Lityum sülfat Li2SO4 - suda oldukça çözünür, renksiz kristaller; Prob kafalarının üretiminde ultrasonik kusur tespitinde kullanılır.  

Lityum karbonatları ve PA grubunun elementleri yalnızca susuz durumda bilinir ve Be karbonatları ve IA grubunun elementleri, kristalin hidratlar oluşturan higroskopik maddelerdir. farklı içerik su molekülleri. UzCO3 hariç IA grubu elementlerinin karbonatları 800 - 900 C'de bozunmadan erir ve suda yüksek oranda çözünür, lityum ve PA grubu elementlerinin karbonatları ise ısıtıldığında eriyene kadar ayrışır ve suda az çözünür.  

Lityum karbonat, bir miktar eksiklikte alınan yüzde 20 - 25'lik hidroklorik asit çözeltisi içinde porselen bir kapta eritilir.  

Lityum karbonat farmakolojide antidepresan ilaç olarak kullanılır.  

Lityum karbonat Li2CO3, konsantre bir lityum klorür çözeltisinin içine dökülmesiyle oluşan beyaz kristal bir tozdur. amonyak çözeltisi amonyum karbonat ve karışımın ısıtılması. Sodyum ve potasyum tuzlarının varlığında daha fazla çözünür ve amonyum tuzlarının varlığında daha da iyidir. Karbonat, bir hidrojen akışı içinde 780°C'ye ısıtıldığında tamamen ayrışır.  

Lityum karbonat seyreltik minerallerde çözünür ve asetik asitler ve amonyum tuzlarının varlığında çökelmez. Sonuç olarak amonyum karbonat, lityum iyonlarını tamamen çökeltmez.  

Lityum karbonat daha fazla çözünür soğuk su sıcaktan daha. Bu bazen karbonatı saflaştırmak için kullanılır. CO2 içeren suda, tıpkı toprak alkali metallerde olduğu gibi bikarbonatın oluştuğu varsayılabilir. Lityum bikarbonat katı halde elde edilemedi.  

Lityum karbonat orijinal ürün diğer lityum tuzlarının çoğunu elde etmek için.  

Lityum karbonat, beyaz kristalli bir çökelti şeklinde çökelir, ancak yalnızca çözeltideki Li ve COd iyonlarının konsantrasyonunun yeterince yüksek olduğu durumlarda.  

Lityum karbonat suda belirgin şekilde çözünür, bunun sonucunda lityum katyonları çözeltiden tamamen çökelmez. Bu nedenle reaksiyonu gerçekleştirmek için lityum tuzlarının ve çözünür karbonatların konsantre çözeltileri kullanılır. Reaksiyon tercihen ısıtma ile gerçekleştirilir, çünkü lityum karbonatın sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır. Lityum karbonat asitlerde çözünür.