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碳酸鋰(Lithium Carbonate),一種無(wú)機(jī)化合物,化學(xué)式為L(zhǎng)i?CO?,[1]為無(wú)色單斜晶系結(jié)晶體或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔點(diǎn)618℃(1.013×10?Pa)。溶于稀酸。微溶于水,在冷水中溶解度較熱水下大。不溶于醇及丙酮??捎糜谥铺沾伞⑺幬?、催化劑等。常用的鋰離子電池原料。
物性數(shù)據(jù)
1.性狀:白色粉末狀物質(zhì)。
2.密度(g/cm3,25/4℃):2.11
3.熔點(diǎn)(℃):720
4.沸點(diǎn)(℃):1342
5.溶解性:不溶于醇和丙酮,溶于酸。微溶于水。
合成方法
1. 鹵水綜合利用法鹵水經(jīng)提取氯化鋇后的含鋰料液加入純堿以除去料液內(nèi)鈣、鎂離子,加入鹽酸酸化,蒸發(fā)去除氯化鈉,再經(jīng)除鐵,然后加入過(guò)量純堿使碳酸鋰沉淀,經(jīng)水洗、離心分離、干燥,制得碳酸鋰成品。
2. 石灰燒結(jié)法鋰輝石精礦(一般含氧化鋰6%)和石灰石按1∶(2.5~3)重量比配料?;旌夏ゼ?xì),在1150~1250 ℃下燒結(jié)生成鋁酸鋰和硅酸鈣,經(jīng)濕磨粉碎,用洗液浸出氫氧化鋰,經(jīng)沉降過(guò)濾,濾渣返回或洗滌除渣,浸出液經(jīng)蒸發(fā)濃縮,然后加入碳酸鈉生成碳酸鋰,再經(jīng)離心分離、干燥,制得碳酸鋰成品。
3. 用氫氧化鋰和二氧化碳為原料反應(yīng)便可制得高純度的碳酸鋰,也可以用硫酸鋰和碳酸鈉為反應(yīng)物,但碳酸鋰易溶于其他鹽溶液中,故產(chǎn)率不太高,一般為75%左右,而且產(chǎn)物中還會(huì)含有少量的硫酸鋰。
4. 硫酸法:將熔融的鋰輝石與硫酸反應(yīng),經(jīng)凈化后再與碳酸鈉反應(yīng)制得。
5. 石灰法:將焙燒的鋰輝石與石灰乳反應(yīng),經(jīng)凈化后再與碳酸鈉反應(yīng)制得。
6. 副產(chǎn)法:由井鹽鹵制氯化鋇后含鋰的母液中提取。
7. 以工業(yè)氫氧化鋰為原料,加熱水將其溶解后,濾去不溶物,趁熱向?yàn)V液中通入干凈二氧化碳?xì)怏w至不再生成沉淀為止,趁熱過(guò)濾,甩干,用熱蒸餾水洗滌至合格,于110℃烘干即可。將工業(yè)碳酸鋰溶于冷水中,過(guò)濾后,濾液煮沸,停止加熱,趁熱過(guò)濾,熱水洗滌、甩干、干燥,也能制得試劑碳酸鋰。
消防措施
危險(xiǎn)特性:自身不能燃燒。受高熱分解放出有毒的氣體。
有害燃燒產(chǎn)物:一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法:消防人員穿全身防火防毒服,在上風(fēng)向滅火。滅火時(shí)盡可能將容器從火場(chǎng)移至空曠處。然后根據(jù)著火原因選擇適當(dāng)滅火劑滅火。
碳酸鋰,是一種無(wú)機(jī)化合物,化學(xué)式Li2CO3,分子量73.89,無(wú)色單斜系晶體,微溶于水、稀酸,不溶于乙醇、丙酮。熱穩(wěn)定性低于周期表中同族其他元素的碳酸鹽,空氣中不潮解,可用硫酸鋰或氧化鋰溶液加入碳酸鈉而得。其水溶液中通入二氧化碳可轉(zhuǎn)化為酸式鹽,煮沸發(fā)生水解。用作陶瓷、玻璃、鐵氧體等的原料,元件噴銀漿等。
從碳酸鋰中衍生出來(lái)的玻璃可以用于烤箱用具。碳酸鋰是低火和高火陶瓷釉的常見(jiàn)成分。它的堿性有利于改變釉料中金屬氧化物著色劑的狀態(tài),尤其是紅色氧化鐵(Fe2O3)。制備碳酸鋰時(shí),水泥凝固更快,可用于瓷磚粘合劑。添加到三氟化鋁中,會(huì)形成LiF,為鋁加工提供的電解質(zhì)。鈷酸鋰制成的鋰離子電池陰極。對(duì)于雙相情感障礙的治療,是世界衛(wèi)生組織基本藥物目錄中很重要的藥物列表。
碳酸鋰生產(chǎn)工藝流程是將鋰精礦進(jìn)行轉(zhuǎn)型焙燒、酸化焙燒、浸取、凈化處理、濃縮處理、沉鋰處理、清洗、干燥處理、粉碎、包裝加工而成。具有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,充分利用資源,成本低等特點(diǎn)。適宜鋰離子電池原材料的生產(chǎn)應(yīng)用。
碳酸鋰生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)碳酸鋰收率較高,將鋰輝石與硫酸鹽混合燒結(jié)生產(chǎn),在一定溫度下混合燒結(jié),經(jīng)一系列物理、化學(xué)反應(yīng)后,所配入的硫酸鹽中的金屬元素,將礦石中鋰置換生成可溶性的硫酸鹽,主要雜質(zhì)則生成難溶于水的化合物,然后將燒結(jié)后的熟料浸出分離,鋰離子進(jìn)入溶液,經(jīng)凈化、濃縮、沉淀后得到碳酸鋰產(chǎn)品。
碳酸鋰生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工業(yè)級(jí)碳酸鋰的方法有兩種:一是采用傳統(tǒng)的鋰礦石,如鋰輝石、鋰云母等生產(chǎn),二是采用含鋰鹵水,如鹽湖鹵水、地下鹵水等生產(chǎn)。產(chǎn)品中均含有一定量的水溶性雜質(zhì)和水不溶性雜質(zhì),不能滿足電池級(jí)微粉碳酸鋰質(zhì)量要求,需要精制處理。根據(jù)原料的性質(zhì)及雜質(zhì)的種類,可采用不同的精制方法除去雜質(zhì)。
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