Verstehen Sie in einem Artikel, wie Lithiumressourcen zu Kathodenrohstoffen werden

Während sich die Umweltprobleme der Welt verschärfen, haben Länder und Unternehmen den Übergang der menschlichen Gesellschaft zu einer sauberen und energiesparenden Gesellschaft beschleunigt. Unter anderem hat die Entwicklung von Elektrofahrzeugen zur Schaffung von Frischluft und zur Reduzierung der CO2-Emissionen beigetragen und eine wichtige Position in der neuen Energiewirtschaft eingenommen. Gegenwärtig beschleunigen inländische Automobilhersteller den Einsatz von Strombatterien, und nachgelagerte Anforderungen haben immer höhere Anforderungen an Materialien und Verfahren für Strombatterien gestellt. Lithiumbatterien bestehen hauptsächlich aus vier Teilen: Aktivmaterial für positive Elektroden, Aktivmaterial für negative Elektroden, Elektrolyt und Separator. Unter diesen wird Kohlenstoffmaterial häufig als aktives Material mit negativer Elektrode verwendet, und Materialien auf Lithiumbasis dominieren das Kathodenmaterial. Wie ist der Entwicklungsstand von lithiumhaltigen Mineralien als vorgelagertem Rohstoff für Kathodenmaterialien und welche Entwicklungen gibt es bei Lithiumextraktionsprozessen?

1. Überblick über die Entwicklung der Lithiumindustrie

Angebots- und Nachfrageanforderungen sind der Kerninhalt des Produkts. Entsprechend der Entwicklung der Lithiumindustrie in den letzten zwei Jahren wird sie sich über einen gewissen Zeitraum hinweg weiterhin rasant entwickeln. Nach relevanten Daten sind Angebot und Nachfrage der Branche in den Jahren 2017-2018 und sogar im ersten Halbjahr 2019 noch immer in einem engen Gleichgewicht. Aus historischer Erfahrung ist ersichtlich, dass die Produktion vorhandener Lithiumressourcen leicht durch Klima und Verkehr gestört wird und die Entwicklung neuer Ressourcen schwierig ist und die Stabilität ebenfalls zweifelhaft ist. Die Wahrscheinlichkeit einer Situation, in der das Angebot die Nachfrage übersteigt, ist immer noch relativ hoch.

2. Lithiumextraktionsprozess aus Lithiummineralien

Es gibt mehr als 100 Arten von lithiumhaltigen Mineralien im Mineralbereich, aber die am häufigsten vorkommenden und hochwertigsten Lithiummineralien sind Spodumen und Lepidolith.

(1) Lithiumextraktion aus Spodumen

Der Lithiumoxidgehalt im Spodumenkonzentrat beträgt etwa 5,0% bis 8,5%. Gegenwärtig ist das Lithiumextraktionsprodukt von Spodumen hauptsächlich Lithiumcarbonat, und seine Verfahren umfassen hauptsächlich das Schwefelsäure-Herstellungsverfahren, das Sulfat-Mischsinterverfahren, das Natriumchlorid-Röstproduktionsverfahren, das Natriumcarbonat-Drucklaugungs-Herstellungsverfahren und das Kalkstein-Röstherstellungsverfahren. Der Hauptproduktionsprozess wird im Folgenden kurz vorgestellt.

①Schwefelsäureprozess

Das Schwefelsäureverfahren wird üblicherweise in der industriellen Produktion eingesetzt. Nachdem das Lithiumerz gemahlen, geröstet und ausgelaugt wurde, wird Sulfat zugesetzt, um Verunreinigungen zu entfernen, und filtriert, um eine Lithiumsulfatlösung zu erhalten. Das ausgefällte Lithiumcarbonat wird aus der Lösung hergestellt und dann gewaschen und getrocknet, um das Produkt zu erhalten. Dieses Verfahren hat eine hohe Ausbeute und geringe Anforderungen an die Lithiumerzqualität. Das Schwefelsäureverfahren kann auch Lepidolit verarbeiten.

②Sulfat-Mischsintermethode

Das Spodumenkonzentrat und K2SO4 (oder CaSO4 oder eine Mischung aus beiden) werden bei einer bestimmten Temperatur gemischt und gesintert. Nach einer Reihe physikalischer und chemischer Reaktionen ersetzen die Metallelemente im zugesetzten Sulfat das Lithium im Erz und bilden Löslichkeit. Die Hauptverunreinigung des Sulfatsalzes ist die Bildung unlöslicher Verbindungen. Anschließend wird der gesinterte Klinker ausgelaugt und abgetrennt. und die Lithiumionen treten in die Lösung ein und das Lithiumcarbonatprodukt wird nach Reinigung, Konzentration und Ausfällung erhalten.

③Natriumcarbonat-Druckauslaugungsmethode

Zunächst wird das durch die Verarbeitung des Spodumens erhaltene β-Spodumen bis zu einer bestimmten Feinheit gemahlen, und eine bestimmte Menge Natriumcarbonat wird zugegeben, um es zu mischen, und es wird unter Druck im Reaktor bei 200 ° C ausgelaugt, und dann wird CO2-Gas eingeführt, um lösliches Hydrogencarbonat zu bilden. Die Lithiumlösung wird filtriert, um den Rückstand (Zeolith) zu entfernen, auf 95 ° C erhitzt, um CO2 auszutreiben, ausgefällt, filtriert und der Filterkuchen wird getrocknet, um ein Lithiumcarbonatprodukt zu erhalten.

④Kalkröstmethode

Das Kalksteinröstverfahren verarbeitet lithiumhaltige Mineralien, um Lithiumcarbonat herzustellen. Der Produktionsprozess umfasst die Zubereitung von Rohmehl, das Rösten, Auslaugen, das Waschen von Schlacken, die Sickerwasserkonzentration, die Reinigung und die Kristallisation. Der Hauptvorteil der Kalkmethode besteht darin, dass sie universell einsetzbar ist, da sie zur Zersetzung fast aller Lithiummineralien geeignet ist. Der Reaktionsprozess erfordert keine knappen Reagenzien.

(2) Lithiumextraktion aus Lepidolit

Mein Land ist reich an Lepidolit-Ressourcen. Der Lithiumoxidgehalt in Lepidolithkonzentraten beträgt etwa 2,0% bis 5,0%. Unter diesen sind die Lepidolith-Ressourcen in Yichun, Jiangxi, relativ konzentriert, mit überlegenen Bergbaubedingungen und enthalten teure Rubidium- und Cäsium-Ressourcen sowie eine große Menge wertvoller Ressourcen. Ressourcen Aluminium, Kalium und Fluor. Gegenwärtig umfasst das Lithiumextraktionsverfahren von Lepidolit hauptsächlich ein Kalkstein-Sinterverfahren, ein Sulfat-Röstverfahren, ein Natriumchlorid-Autoklavierverfahren, ein Natriumsulfat-Autoklavierverfahren, ein Kalkautoklavierverfahren und so weiter.

① Kalkstein-Sintermethode

Das Kalkstein-Sinterverfahren ähnelt dem Spodumen-Lithium-Extraktionsverfahren. Es ist die ausgereifteste Methode. Die Vorteile dieser Methode liegen auf der Hand: (1) Der Auslaugungsprozess ist kurz. (2) Das Auslaugungssystem ist gut, es ist ein alkalisches System und die Korrosion der Ausrüstung ist gering. (3) Der Trennungsprozess von Lithiumhydroxid ist einfach und die Ausstoßrate von Kalium, Rubidium und Cäsium ist hoch. Gleichzeitig sind seine Nachteile eine geringe Ausbeute, eine große Menge an Schlacke und ein hoher Energieverbrauch.

②Sulfatröstmethode

Das Sulfat-Röstverfahren erzeugt weniger Schlacke und weniger Energieverbrauch. Die Ausbeute ist ca. 10% höher als bei der Kalkstein-Sintermethode. Die Verwendung dieses Verfahrens führt jedoch zu einer längeren Zeit für die Entfernung von Verunreinigungen und einem umständlichen Prozess. Wenn das Sulfat ein Kaliumsalz ist, ist es für alles Lithiumerz geeignet, aber das Kaliumsalz ist teurer und die Kosten sind höher.

③Natriumchlorid-Schnellkochmethode

Das Natriumchlorid-Druckkochverfahren ist ähnlich wie das Kalksteinverfahren relativ stromlinienförmig, und die Menge der abgegebenen Schlacke ist gering. Die Produktionsrate von Lithium kann 80% erreichen. Da das verwendete chlorhaltige System die Ausrüstung stärker angreift, sind die Anforderungen an die Ausrüstung relativ hoch.

Darüber hinaus gibt es Verfahren wie das Schwefelsäureverfahren und das chlorierte Röstverfahren, um Lithium aus Lepidolit zu extrahieren. Lepidolith ist eine sehr komplexe Substanz. Im Allgemeinen, wie man die Qualität von Lepidolit verbessert, die Schlackenmenge im Auslaugungsprozess und im Trennprozess verringert und die wertvollen Elemente während des Auslaugungsprozesses so weit wie möglich in die flüssige Phase bringt und sie wirtschaftlich trennt. Der Prozessablauf ist So kurz wie möglich und das Korrosionsproblem der Ausrüstung kann gleichzeitig gut behandelt werden. Dies ist das Problem, das bei der Auswahl des Lithiumextraktionsverfahrens aus Lepidolit berücksichtigt werden sollte.

3. Fazit

Nach jahrzehntelanger Forschung zur Lithiumextraktionstechnologie aus Lithiumerz hat die Lithiumextraktionsindustrie meines Landes&große technologische Erfolge erzielt. Bei Lithiumerz ist die Produktionsrate von Lithium von 60% auf über 80% gestiegen, und die Menge der Schlackenentladung und der Energieverbrauch wurden weiter gesenkt, was einen großen Beitrag zur Entwicklung meines Landes&# 39 geleistet hat. s Geschäft mit Rohstoffen für Lithiumbatterien. Darüber hinaus spielen neue Verfahren wie die Gewinnung von Lithium aus Salzseen eine unersetzliche Rolle. In Zukunft wird die Technologie meines Landes zur Gewinnung von Lithium aus Mineralien und Salzseen immer perfekter, was die Effizienz einer umfassenden Nutzung von Mineralien verbessert und von einem groben Entwicklungsmodell zu einer Feinverarbeitung übergeht. Der effiziente Einsatz von Ressourcen ist für alle in Industrie, Bergbau und Erde geeignet. Verantwortlichkeiten und Pflichten. Lasst uns die Erde zu einem besseren Ort machen!