石墨烯在锂硫电池中的应用
2019-01-03 09:36:39
随着便携式电子设备和电动汽车等产业的快速发展,人们对高能量密度电池的需求日益迫切,然而在传统锂离子电池中,正极材料因“插层式”的储锂机制导致其容量普遍较低,无法满足快速增长的市场需求。因此,新型高能量密度二次电池的探索和研发成为了储能领域的研究热点,锂硫电池就是其中之一。
一、锂硫电池简介
锂硫电池的工作原理基于硫和Li+可以发生可逆的氧化还原反应,两者之间的电化学反应式如下:基于该反应的硫正极的理论比容量高达1675mAh/g,是传统锂离子电池正极材料的10倍,同时硫储量丰富、成本低,因此锂硫电池受到了广泛关注,然而硫及多硫化物本身性质的缺陷,使得锂硫电池仍存在很多问题。
首先,硫是绝缘体,导电性差,给电荷传递过程带来困难;其次,多硫化锂可以溶解在电解质中,易迁移到金属锂一侧被还原成不溶性Li2S沉积在金属锂电极表面发生“shuttleeffet”现象;再次,可溶性多硫化锂被完全还原成不溶性硫化物时,会阻碍电子和离子的有效传输;最后,单质硫转化为不溶性硫化物后,由于两种物质密度的差异,会造成体积效应,降低电极稳定性。因此,锂硫电池存在实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点。
二、石墨烯在锂硫电池中的应用
针对上述问题,为了获得高性能的锂硫电池,研究者对硫正极进行了多种手段的复合与改性研究,设计并制备了一系列具有新颖结构和优异性能的复合硫正极材料。其中,碳材料因其导电性高、结构丰富、比表面积大等优势而得到了广泛应用,而石墨烯这一新型碳材料在提升锂硫电池性能方面有优异表现。
石墨烯是优异的电子导体,同时具有机械强度高、比表面积大等优点,同时化学改性的石墨烯及石墨烯衍生物具有一系列能为负载提供诸多活性位点的表面官能团,因此石墨烯在复合硫正极材料中得到了广泛的应用。
一方面,石墨烯被用作硫正极的导电载体,弥补硫导电性差的缺陷;另一方面,通过合理的结构设计与表面改性,石墨烯还能够抑制多硫化物的溶解。此外,在最近的研究中,科学家还发现通过石墨烯功能涂层的设计,能够减缓多硫化物在正负极之间的穿梭,抑制“shuttleeffet”现象。
1、石墨烯/硫复合正极材料研究进展
石墨烯极高的电导率可以弥补硫颗粒导电性差的问题,因此石墨烯材料多被设计成负载硫单质的导电基体或者导电网络,比如石墨烯泡沫结构可实现石墨烯与硫在纳米尺度的均匀复合,能够为硫提供快速与高效的电子传输通道,同时纳米孔还能够有效束缚多硫化物。
常规条件下获得的三维石墨烯尽管结构丰富,但极为蓬松,表观密度很低,导致硫负载后复合电极材料体积能量密度严重不足,为此,中科院沈阳金属所成会明院士利用CVD方法在泡沫镍上获得三维多孔石墨烯泡沫。图1 (a)柔性石墨烯/硫复合材料的制备流程;(b、c、d、e)石墨烯/硫复合电极材料照片及柔性展示
该方法不仅能够负载高比例的硫,而且硫的含量能够在3.3~10.1mg/cm2范围内进行调控,特别是负载量为10.1mg/cm2的电极,能够获得极高的比面积容量(13.4mAh/cm2)。
另外,考虑到石墨烯独特的二维片状纳米结构,采用以石墨烯纳米片作为包裹材料,构筑具有“核壳”结构的复合电极材料也是固定多硫化物,缓解其溶解的重要方式。先在碳纳米纤维表面均匀负载上硫,再使用石墨烯包覆在硫表面是一种很有效的方法。图2 具有同轴结构石墨烯/S/碳纳米纤维复合电极制备图
2、石墨烯功能涂层在锂硫电池中的应用
为提高锂硫电池的循环稳定性,除了对硫正极材料的组成与结构进行调控以抑制多硫化物的溶解,通过极片结构的设计来减弱“shuttleeffect”也是一条重要途径。例如,在硫正极和隔膜间添加一层缓冲层能够极大的提高锂硫电池的寿命。图3 石墨烯隔膜涂层有效阻挡多硫化物迁移示意图
石墨烯/硫/石墨烯-隔膜的创新极片结构设计,一方面将集流体由传统的Al箔改为石墨烯;另一方面对隔膜进行改性,改变了原有隔膜与硫正极直接接触的方式,在隔膜表面涂布一层石墨烯材料。
采用传统的极片结构,在循环过程中多硫化物溶解在电解液后,会穿过隔膜进入金属Li一侧,而在这一新颖结构中,存在于隔膜与正极材料之间的石墨烯层能够有效阻止多硫化物的迁移。另外,由于石墨烯材料优异的力学性能,石墨烯改性隔膜能够有效缓解硫正极在充放电过程中的体积变化,保持极片结构的完整性。
综述:
电化学储能在当今人们的生产生活中占有重要地位,无论是可再生能源的大量存储还是便携式设备的高密度存储,对电化学储能器件和材料的成本、储能密度、稳定性等指标都提出了较高的要求。
锂硫电池由于其理论比容量、比能量高,原料价廉易得,在未来电化学储能领域中将极具竞争力,如果通过石墨烯的应用能够改善锂硫电池实际容量低、循环性能差和信率性能不佳等缺点,在不远的将来,锂硫电池的表现可能会给我们带来更多惊喜。
锂储量有限,钠离子电池能否大放异彩?
2019-03-07 09:03:45
导读
美国地舆查询估量,全球锂资源约为 3950 万公吨,而具有商业挖掘价值的锂储备量则仅为 1351.9 万公吨。在现在的工业情况下,这样的锂资源可用上超越300 年不成问题,但若是需求爆炸性生长,在一年 80万吨的情况下,不到 17 年就会竭尽。
动力问题
动力是支撑整个人类文明前进的物质基础。跟着社会经济的高速开展,人类社会对动力的依存度不断进步。现在,传统化石动力如煤、石油、天然气等为人类社会供应首要的动力。化石动力的消费不只使其日趋干涸,且对环境影响显着。因而,改动现有不合理的动力结构已成为人类社会可持续开展面对的首要问题现在,大力开展的风能、太阳能、潮汐能、地热能等均归于可再生清洁动力,因为其随机性、间歇性等特色,假如将其所发生的电能直接输入电网,会对电网发生很大的冲击。在这种局势下,开展高效快捷的储能技能以满意人类的动力需求成为国际规模内研讨热门。
锂离子电池
现在,储能办法首要分为机械储能、电化学储能、电磁储能和相变储能这四类。与其他储能办法比较,电化学储能技能具有效率高、出资少、运用安全、运用灵敏等特色,最契合当今动力的开展方向。电化学储能历史悠久,其间锂离子电池是开展较为老练的储能电池。
锂离子电池具有能量密度大、循环寿数长、作业电压高、无回忆效应、自放电小、作业温度规模宽等长处。但其依然存在许多问题,如电池安全、循环寿数和本钱问题等。并且跟着锂离子电池逐步运用于电动汽车,锂的需求量将大大添加,而锂的储量有限,且散布不均,这关于开展要求报价低廉、安全性高的智能电网和可再生动力大规模储能的长寿数储能电池来说,可能是一个瓶颈问题。因而,亟需开展下一代归纳效能优异的储能电池新系统。
钠离子电池
比较锂资源而言,钠储量非常丰厚,约占地壳储量的2.64%,且散布广泛、提炼简略。一起,钠和锂在元素周期表的同一主族,具有相似的物理化学性质,其根本的性质比照见表 1。
表1 与金属锂根本性质比照钠离子电池具有与锂离子电池相似的作业原理,运用钠离子在正负极之间嵌脱进程完成充放电。
充电时,Na+从正极脱出通过电解质嵌入负极,一起电子的补偿电荷经外电路供应到负极,确保正负极电荷平衡。放电时则相反,Na+从负极脱嵌,通过电解质嵌入正极。
在正常的充放电情况下,钠离子在正负极间的嵌入脱出不损坏电极材料的根本化学结构。从充放电可逆性看,钠离子电池反应是一种抱负的可逆反应。因而,开展针关于大规模储能运用的钠离子电池技能具有重要的战略意义。
钠离子电池优势
与锂离子电池比较,钠离子电池具有的优势:
1.钠盐原材料储量丰厚,报价低廉,选用铁锰镍基正极材料比较较锂离子电池三元正极材料,质料本钱下降一半;
2.因为钠盐特性,答应运用低浓度电解液(相同浓度电解液,钠盐电导率高于锂电解液20%左右)下降本钱;
3.钠离子不与铝构成合金,负极可选用铝箔作为集流体,能够进一步下降本钱8%左右,下降分量10%左右;
4.因为钠离子电池无过放电特性,答应钠离子电池放电到零伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg,可与磷酸铁锂电池相媲美,可是其本钱优势显着,有望在大规模储能中替代传统铅酸电池。
钠离子电池存在的问题及解决办法
1.钠离子电池是一种有别于锂离子电池的电池系统,将锂离子电池电极材料直接运用到钠离子电池的研讨上是一种捷径。但寻觅新的具有高能量密度和功率密度的正极材料,一起寻觅在循环进程中体积改动小的负极材料,进步电池的循环稳定性,才是进步钠离子电池功能的重要途径,也是使钠离子电池提前运用到大规模储能的要害;
2.现在关于钠离子电池电极材料的组成办法比较单一,传统的固相法和凝胶溶胶法是首要的制备办法,且对电极材料的改性研讨较少。寻觅更简略高效的组成办法,一起对功能较好的材料进行改性研讨也是进步钠离子电池功能的一条途径;
3.安全问题是限制锂离子电池开展的重要因素,而钠离子电池相同面对安全问题。因而,大力开发新的电解液系统,研讨更为安全的凝胶态及全固态电解质是缓解钠离子电池安全问题的重要方向。
此外,钠离子的液态回忆这项难题现在也被霸占。(液态回忆:将液体形状改动,通过一段时间,本身会康复到之前的状况。)
跟着钠离子电池研讨的深化,将会开发出新的材料,电池的容量和电压将会进一步得到提高。钠离子较低的本钱,使得钠离子电池有望运用在智能电网或可再生动力的大规模储能中。
自然界中最轻的金属——锂
2019-03-08 09:05:26
在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石、锂云母、磷锂铝石、透锂长石及铁锂云母,其间前3个矿藏最为重要。
锂是自然界中最轻的金属,在自然界散布比较广泛,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高。锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯的学生瑞典人阿尔费德松于1817在分析研讨从攸桃岛采的透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为锂。1818年英国人戴维经过电解碳酸锂制得小量的金属锂。1855年德国人本生和马提生经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业出产。
锂归于生动金属,很柔软,在氧和空气中能够自燃。锂也是一种重要的动力金属,在高能锂电池、受控热核反应中的使用使锂成为处理人类长时间动力供应的重要质料。锂工业的开展和军事工业的开展密切相关。50年代,因为研发需求提取核聚变用同位素6锂,锂工业也因而得到了迅速开展,锂则成为出产、中、质的重要质料。锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业、炼铝工业、锂基润滑脂以及空调、医药、有机组成等工业。
值得一提的是,使用最广泛的碳酸锂是出产二次锂盐和金属锂的根底材料,因而是锂工业中最要害的产品,其它工业锂产品则基本上都是碳酸锂的下流产品。到2007年末,全球碳酸锂需求量约为9.3万吨,比上年增加7.4%。智利、我国和阿根廷是碳酸锂产能最大的3个国家,2007年,这三个国家满意了全球94%的碳酸锂需求。
据了解,现在,全球碳酸锂商场的工业集中度很高,前三大公司共占有65%的商场份额。这样的职业格式提高了对下的议价才能,有利于碳酸锂报价坚持高位。
硅酸锂
2017-06-02 15:10:27
硅酸锂是
金属
锂与硅酸反应时生成的一系列的化合物。已知的硅酸锂有以下几种: 一硅酸锂: Li8SiO6或者 4Li2O·SiO2; Li4SiO4或者2Li2O·SiO2(正硅酸盐); Li2SiO3或者Li2O·SiO2(偏硅酸盐)。 二硅酸锂: Li6Si2O7或者3Li2O·2SiO2; Li2Si2O5或者Li2O·2SiO2。 五硅酸锂: Li2Si5O11或者Li2O·5SiO2。 这里专门介绍多硅酸锂。因为多硅酸锂的水溶液相对应于钠水玻璃,所以也叫锂水玻璃,简称硅酸锂。由于它具有一些特殊的性质,所以近二、三十年来越来越受到各国的重视。美国是最早研究硅酸锂制造的国家,生产技术几乎为其垄断。到了80年代,日本对硅酸锂的研究不论是质量,还是应用范围都有超美之势。我国在这方面的研究才刚刚起步。1.硅酸锂水溶液的性质 硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体,无臭、无毒、不燃、呈碱性(pH=11~12)。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样,加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多,因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能:硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关,如SiO2粒子为1mμ左右,则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能(耐水性、耐火性、耐侯性等)均十分优异;而当SiO2粒子约3mμ时,溶液呈微胶体状,粘度高,存放稳定性差,使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8,SiO2含量20%,仍然粘度低,稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性,且能生成不溶于水的干膜,耐干湿交替性极好。硅酸锂水溶液在受热时析出沉淀,但如沉淀不过热、不脱水,则在冷却后还能重新溶解。硅酸锂水溶液有和具有亲水表面的玻璃、钢铁、铝及纤维等的表面反应成膜的特性,60℃以上即可进行,温度愈高,反应愈快。由于制法不同,硅酸锂水溶液中的SiO2可呈结晶态或胶态,而通常稳定胶体SiO2溶液中很少或没有结晶态SiO2;而作为涂料使用时,采用SiO2呈结晶态的硅酸盐制成的涂膜其性能却显著优于胶态硅酸盐制成的涂膜。值得注意的是硅酸锂水溶液在光洁表面上(金属、玻璃等)形成的干膜不连续、附着力差、起皮、掉粉。然而,硅酸锂和硅酸钠或钾混合使用,不仅能降低成本,还可改善硅酸锂的成膜反应。 2.硅酸锂水溶液的用途 由于硅酸锂水溶液的独特性能,因而有其广泛的用途。作为涂料基料,可用水作溶剂,形成的涂膜,除具有无机涂料的耐热、不燃、耐辐射、无毒等一般性能外,还具有自干,耐热可达1000℃,耐磨性、耐湿性、耐侯性、耐干湿交替性佳,耐水性优异等特点。可用于海上工程、石油管道、船舶、桥梁以及建筑涂料和建筑材料用涂料,如浴室、厨房、卫生间、大厦、各种构件,以及水泥、混凝土、石棉瓦、铝、铁、木质材料、合成树脂、陶瓷等的涂装,尤其适宜用于潮湿环境和耐水性装饰涂料。 作为粘合剂,可使用于木材、纸张、塑料、玻璃、金属、混凝土、砖瓦、石棉,以及瓦楞纸箱、纤维板、绝缘板、电视荧光粉、汽车制动器和离合器等等。 作为表面处理剂,可直接涂于金属表面,用作钢铁表面防锈液,手风琴、收音机、仪表仪器等金属元件的防蚀剂和使用于有色金属装饰品、日用品、工艺品的保光、保色;涂覆于玻璃,可形成透光性优良、反光度低的表面涂层;涂覆于镀锌铁皮,在盐水中不腐蚀;涂覆于塑料薄膜,可提高其隔湿性和阻气性等等。 3.制法 因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃,在水中不溶解。因此,常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液,必须寻求其它制造方法。 文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法,原料成本太高;硅胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题;离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂后的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。 活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。 另据文献报导,我国化工部天津化工研究院硅酸锂试制组,在全面分析比较了国外发表的各种方法后,经反复试验,研究出一条独特的制造工艺路线,即常温常压反应法,其优点能利用廉价原料、简单设备、常温常压反应、直接制造高浓度、高模数的硅酸锂水溶液。本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
盐湖都能被视为锂矿 锂电池概念还能疯狂多久?
2019-01-03 15:20:50
锂电池概念最近受到投资者的疯狂追捧。无论是上游的锂矿资源,还是下游的锂电池生产,都可以成为炒作的话题。现在,西北部地区多见的盐湖开始被投资者视为储量庞大的锂矿,起因是实现工业化提锂技术的突破。
根据国资委官网9月14日消息,中国五矿所属五矿盐湖有限公司拥有自主研发生产技术的首批150公斤工业级碳酸锂产品在青海一里坪盐湖顺利下线,标志着“五矿盐湖已成功攻克了高镁锂比分离技术规模化生产的世界性难题,全面进入工业化盐湖提锂阶段”。
上述消息出炉后,沪深股市一些拥有盐湖资源的上市公司股价大幅上涨,包括化肥生产商盐湖股份(000792.SZ),以及农林渔牧行业的冠农股份(600251.SH)和东凌国际(000893.SZ)等。
15日收盘,冠农股份与东凌国际涨停,报9.45元和9.44元。盐湖股份则上涨7.49%,至15.93元,盘中一度触及涨停。
盐湖股份是一家总部位于青海格尔木的化肥企业,倚靠察尔汗盐湖,主要经营钾肥生产和销售。但披露信息显示,该公司间接控股的一家子公司拥有1万吨高纯碳酸锂产能,上半年产量约2300吨,同比增加142.6%,实现净利润约8800万元。
此外,盐湖股份也与电动汽车生产商比亚迪合作在青海设立了一家资源开发公司,计划增产碳酸锂。该公司在最近一次投资者关系会议上称,公司将“适时扩大碳酸锂产能,逐步开发锂系列产品”。
如果说盐湖股份毕竟拥有碳酸锂相关资产,受到投资者追捧情有可原,冠农股份与东凌国际的涨停似乎有点过于依赖预期了。
总部位于库尔勒的冠农股份为新疆生产建设兵团旗下的农贸公司,主营业务为西红柿、棉花以及新疆特色干鲜果品的加工和销售。该公司主要参股公司中,只有罗布泊的一家公司从事化工行业,但经营范围主要限于硫酸钾等钾肥,并未实际拥有碳酸锂产能。冠农股份对这家公司的持股比例也仅为20.3%。
东凌国际总部位于广州,是一家综合型企业,主营业务包括钾肥生产和销售、谷物贸易,以及船运物流等。该公司遭遇炒作的缘由,可能与2014年从中农集团等十家公司手中收购的老挝甘蒙省钾肥项目有关。
老挝是一个钾矿储量庞大的国家,但是与盐湖卤水资源不同,其钾矿以固体矿为主。这就意味着,中国五矿实现的盐湖提锂技术,在老挝很可能派不上用场。以东凌国际拥有钾矿资源为出发点,与锂资源扯上关系,这一投资逻辑本身并不能成立。
值得一提的是,冠农股份与东凌国际此前公布的半年报中,均未提及与锂电池有关的事宜,甚至连“锂”字都没有出现。
实际上,东凌国际本身也是一家麻烦不断的公司。该公司从中农集团手中收购的钾矿,已经引发大股东东凌实业与二股东中农集团之间旷日持久的诉讼,起因是收购资产不仅业绩未达承诺,产能建设也未达标。最近,大股东东凌实业因短线交易违规,被迫做出披露。今年早些时候,该公司也曾披露总经理辞职。
今年迄今为止,A股上市的锂资源概念股大幅上涨。龙头天齐锂业(002466.SZ)年初以来的涨幅达到126.6%,股价已经翻倍有余。不过,最近机构正在大幅撤离,天齐锂业已连续四个交易日遭遇主力资金净流出,累计撤资规模达15.45亿元。
实质性拥有锂矿资源的上市公司,都面临着上涨行情的尾声。那么,盐湖提锂概念的炒作,会不会是一场虚妄的幻想呢?
锂常识
2019-03-14 09:02:01
锂是一种银白色的轻金属,密度0.534,熔点180.54℃,沸点1342℃。锂是生动金属,在室温条件下,锂能和空气中的氮气和氧气发作激烈的化学反应。金属锂可溶于液,锂的弱酸盐难溶于水。在碱金属氯化物中,只要氯化锂易溶于有机溶剂。锂不但是既轻又软、比热最大的金属,并且仍是在一般温度下呈固体状况的一般材料中最轻的一种金属,一般储藏于火油或液体白腊中。 锂在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。 锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817年在分析研讨从攸桃岛(Uto)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得少数金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业生产。现在工业生产金属锂选用LiCl-KCl熔盐电解法,此法制得金属锂的纯度不低于99%。 1944年开端很多运用无水氢氧化锂作潜水艇中的CO2吸收剂。用作军用气球的充气氢源。1950年锂开端用于热。1960年今后锂开端用于民用工业如润滑脂、空调、合成橡胶、炼铝、医药和玻璃陶瓷等职业,且已成为当时锂的首要用途。因为锂的电化当量高,并具有各种元素中最高的标准氧化电势,锂电池已在某些军事和电子部分运用,以及在电力车辆推动和峰值电力储存方面运用。锂是第一代氚聚变反应堆的重要燃料和反应堆的冷却剂。锂能与多种元素制成合金,例如铝锂、硼锂、铜锂、镁锂、铅锂、、硅硼锂和银锂等,而用于原子能、航空、航天工业。 我国锂矿产资源比较丰富,首要散布在7个省区,以1996年底保有储量(Li2O)排序依次为:四川占51.1%,江西占29.4%,湖南占15.3%,新疆占3%(因首要矿区经40多年来的大规模挖掘,保有储量很多削减),这4省区算计占98.8%。其次是河南、福建、山西,这3省算计占1.2%。我国锂矿产资源有以下首要特点:(1)散布高度会集,有利于建造大型采选冶联合厂商。矿石锂会集散布在四川、江西、湖南、新疆4省区,占全国锂储量的98.8%;卤水锂首要散布在青海柴达木盆地盐湖发育区和湖北潜江洼陷油田内,其间柴达木盆地盐湖区占全国卤水锂储量的83.4%。(2)单一矿床少,共伴生矿床多,归纳利用价值大。我国锂、铍、铌、钽矿经勘探标明大部分是归纳性矿床,其储量以共伴生矿床为主。(3)档次低、储量大。我国锂矿除少数矿床或矿段、矿体档次较高外,大多数矿床档次低,因此拟定的矿产工业目标较低,故勘探以低档次目标核算的储量则很大。
锂知识
2019-03-08 11:19:22
锂是一种银白色的轻金属,密度0.534,熔点180.54℃,沸点1342℃。锂是生动金属,在室温条件下,锂能和空气中的氮气和氧气发作激烈的化学反应。金属锂可溶于液,锂的弱酸盐难溶于水。在碱金属氯化物中,只要氯化锂易溶于有机溶剂。锂不但是既轻又软、比热最大的金属,并且仍是在一般温度下呈固体状况的一般材料中最轻的一种金属,一般储藏于火油或液体白腊中。
锂在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。
锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817年在分析研讨从攸桃岛(Uto)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得少数金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业生产。现在工业生产金属锂选用LiCl-KCl熔盐电解法,此法制得金属锂的纯度不低于99%。
1944年开端很多运用无水氢氧化锂作潜水艇中的CO2吸收剂。用作军用气球的充气氢源。1950年锂开端用于热。1960年今后锂开端用于民用工业如润滑脂、空调、合成橡胶、炼铝、医药和玻璃陶瓷等职业,且已成为当时锂的首要用途。因为锂的电化当量高,并具有各种元素中最高的标准氧化电势,锂电池已在某些军事和电子部分运用,以及在电力车辆推动和峰值电力储存方面运用。锂是第一代氚聚变反应堆的重要燃料和反应堆的冷却剂。锂能与多种元素制成合金,例如铝锂、硼锂、铜锂、镁锂、铅锂、、硅硼锂和银锂等,而用于原子能、航空、航天工业。
我国锂矿产资源比较丰富,首要散布在7个省区,以1996年底保有储量(Li2O)排序依次为:四川占51.1%,江西占29.4%,湖南占15.3%,新疆占3%(因首要矿区经40多年来的大规模挖掘,保有储量很多削减),这4省区算计占98.8%。其次是河南、福建、山西,这3省算计占1.2%。我国锂矿产资源有以下首要特点:(1)散布高度会集,有利于建造大型采选冶联合厂商。矿石锂会集散布在四川、江西、湖南、新疆4省区,占全国锂储量的98.8%;卤水锂首要散布在青海柴达木盆地盐湖发育区和湖北潜江洼陷油田内,其间柴达木盆地盐湖区占全国卤水锂储量的83.4%。(2)单一矿床少,共伴生矿床多,归纳利用价值大。我国锂、铍、铌、钽矿经勘探标明大部分是归纳性矿床,其储量以共伴生矿床为主。(3)档次低、储量大。我国锂矿除少数矿床或矿段、矿体档次较高外,大多数矿床档次低,因此拟定的矿产工业目标较低,故勘探以低档次目标核算的储量则很大。
锂矿
2019-02-11 14:05:30
锂(Li)是自然界中最轻的金属。银白色,比重0.534,熔点180℃,沸点1342℃。锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817在分析研讨从攸桃岛(Uto¨)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得小量金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业出产。
一、锂的性质和用处
锂是生动金属,很柔软,在氧和空气中能自燃。锂也是一种重要的动力金属,它在高能锂电池、受控热核反应中的使用使锂成为处理人类长时间动力供应的重要质料。锂工业的开展和军事工业的开展密切相关。50年代,因为研发需求提取核聚变用同位素6Li,因此锂工业得到了迅速开展,锂则成为出产、中、质的重要质料。锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业、炼铝工业、锂基润滑脂以及空调、医药、有机组成等工业。锂系列产品广泛使用于冶炼、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、润滑脂、橡胶、焊接、医药、电池等职业。全世界有锂矿资源的国家缺乏十家,亚洲我国独有。
二、矿石质料特色
锂为稀碱元素之一,在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6(泰勒,1964),在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6(维诺格拉多夫,1962)。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。
锂云母
2019-01-24 09:37:11
一、组成与结构
K(LiAl)3[AlSi4O10](OHF)2,常含Na及Rb、Cs等稀碱金属元素。辽宁阜新花岗伟晶岩中产出的锂云母含Li2O4.51%,SiO250.40%,Al2O323.22%,K2O10.33%,Rb2O1.57%,Cs2O0.08%,MnO2.17%,F7.51%。矿物属单斜晶系。
二、物化性质
晶体沿(001)呈板状,具假六方形轮廓,常为鳞片状或叶片状集合体。解锂(001)极完全,薄片具弹性,硬度2~3,相对密度2.8~2.9,玫瑰色、浅紫色、白色,有时无色,玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。矿物溶于H3PO4,在HCl、HNO3、H2SO4中溶解不完全。因含Li,吹管焰染火呈红色。
三、鉴别特征
锂云母以其颜色、片状晶形和矿物共生易于识别。浅色锂云母与白云母相似,借助焰色反应可准确鉴别。
四、产状与产地
锂云母主要产花岗伟晶岩中,与石英、长石、白云母、锂辉石、绿柱石、电气石等共生。锂云母也产于富Li、Rb、Cs、Nb、Ta的花岗岩中,与石英、钠长石、黄玉、黑钨矿、铌钽铁矿等共生。锂云母细粒集合体-锂云母岩,称丁香紫玉,是20世纪70年代在我国发现的玉石新品种。含锂云母的花岗伟晶岩产地有新疆阿尔泰、河南官坡,含锂云母花岗岩产地有江西宜春。
硅酸锂
2017-06-06 17:50:13
硅酸锂是
金属
锂与硅酸反应时生成的一系列的化合物。已知的硅酸锂有以下几种: 一硅酸锂: Li8SiO6或者 4Li2O·SiO2; Li4SiO4或者2Li2O·SiO2(正硅酸盐); Li2SiO3或者Li2O·SiO2(偏硅酸盐)。 二硅酸锂: Li6Si2O7或者3Li2O·2SiO2; Li2Si2O5或者Li2O·2SiO2。 五硅酸锂: Li2Si5O11或者Li2O·5SiO2。 这里专门介绍多硅酸锂。因为多硅酸锂的水溶液相对应于钠水玻璃,所以也叫锂水玻璃,简称硅酸锂。由于它具有一些特殊的性质,所以近二、三十年来越来越受到各国的重视。美国是最早研究硅酸锂制造的国家,生产技术几乎为其垄断。到了80年代,日本对硅酸锂的研究不论是质量,还是应用范围都有超美之势。我国在这方面的研究才刚刚起步。1.硅酸锂水溶液的性质 硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体,无臭、无毒、不燃、呈碱性(pH=11~12)。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样,加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多,因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能:硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关,如SiO2粒子为1mμ左右,则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能(耐水性、耐火性、耐侯性等)均十分优异;而当SiO2粒子约3mμ时,溶液呈微胶体状,粘度高,存放稳定性差,使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8,SiO2含量20%,仍然粘度低,稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性,且能生成不溶于水的干膜,耐干湿交替性极好。硅酸锂水溶液在受热时析出沉淀,但如沉淀不过热、不脱水,则在冷却后还能重新溶解。硅酸锂水溶液有和具有亲水表面的玻璃、钢铁、铝及纤维等的表面反应成膜的特性,60℃以上即可进行,温度愈高,反应愈快。由于制法不同,硅酸锂水溶液中的SiO2可呈结晶态或胶态,而通常稳定胶体SiO2溶液中很少或没有结晶态SiO2;而作为涂料使用时,采用SiO2呈结晶态的硅酸盐制成的涂膜其性能却显著优于胶态硅酸盐制成的涂膜。值得注意的是硅酸锂水溶液在光洁表面上(
金属
、玻璃等)形成的干膜不连续、附着力差、起皮、掉粉。然而,硅酸锂和硅酸钠或钾混合使用,不仅能降低成本,还可改善硅酸锂的成膜反应。 2.硅酸锂水溶液的用途 由于硅酸锂水溶液的独特性能,因而有其广泛的用途。作为涂料基料,可用水作溶剂,形成的涂膜,除具有无机涂料的耐热、不燃、耐辐射、无毒等一般性能外,还具有自干,耐热可达1000℃,耐磨性、耐湿性、耐侯性、耐干湿交替性佳,耐水性优异等特点。可用于海上工程、石油管道、船舶、桥梁以及建筑涂料和建筑材料用涂料,如浴室、厨房、卫生间、大厦、各种构件,以及水泥、混凝土、石棉瓦、铝、铁、木质材料、合成树脂、陶瓷等的涂装,尤其适宜用于潮湿环境和耐水性装饰涂料。 作为粘合剂,可使用于木材、纸张、塑料、玻璃、
金属
、混凝土、砖瓦、石棉,以及瓦楞纸箱、纤维板、绝缘板、电视荧光粉、汽车制动器和离合器等等。 作为表面处理剂,可直接涂于
金属
表面,用作钢铁表面防锈液,手风琴、收音机、仪表仪器等
金属
元件的防蚀剂和使用于
有色金属
装饰品、日用品、工艺品的保光、保色;涂覆于玻璃,可形成透光性优良、反光度低的表面涂层;涂覆于镀锌铁皮,在盐水中不腐蚀;涂覆于塑料薄膜,可提高其隔湿性和阻气性等等。 3.制法 因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃,在水中不溶解。因此,常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液,必须寻求其它制造方法。 文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法,原料成本太高;硅胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题;离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂后的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。 活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。 另据文献报导,我国化工部天津化工研究院硅酸锂试制组,在全面分析比较了国外发表的各种方法后,经反复试验,研究出一条独特的制造工艺路线,即常温常压反应法,其优点能利用廉价原料、简单设备、常温常压反应、直接制造高浓度、高模数的硅酸锂水溶液。
为何纯电动客车独爱磷酸铁锂动力电池?
2019-01-03 09:36:39
近日,国家工信部发布2017年第8批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(以下简称“目录“)。其中纯电动动力新能源车型在国内发展势头依然强劲,推荐纯电动产品共249个车型,占总车型的91%。
数据显示,在纯电动车型中,有142款纯电动车型使用磷酸铁锂动力电池,81款车型使用三元动力电池,9款车型用钛酸锂电池,5款车型用锰酸锂电池。分布比例如下:
在推荐的249款纯电动车型中,纯电动客车共有113款,纯电动新能源专用车共有107款,纯电动乘用车共有29款车型。占比如下:
在113款纯电动客车中,使用磷酸铁锂电池的车型约为98款,占总体比重的87%;三元电池仅为1款,约占整体比重的1%;钛酸锂电池使用数量为9款,约占整体比重的8%;使用锰酸锂电池的车型为3款,约占整体比重的2%。
磷酸铁锂电池为何在纯电动客车领域独占鳌头?
磷酸铁锂电池方面,纯电动客车磷酸铁锂电池的系统能量密度区间约为87-135Wh/kg,车辆的续驶里程区间为200-576km不等;三元电池方面,纯电动城市客车使用的宁德时代三元动力电池,系统能量密度达到136.05Wh/kg,续驶里程450km。
纯电动客车独爱磷酸铁锂动力电池主要是因为其拥有比三元电池更高的安全性。新能源客车载人较多,一旦出现安全事故往往容易造成比乘用车更大的危害。而动力电池被认为是影响新能源汽车安全性能的主要因素,这直接关系到电池行业的发展,并影响到国家政策和舆论的导向。
因此,尽管三元动力电池的续航能力更好,能量密度也优于磷酸铁锂电池,但在安全性作为首要考虑问题的客车领域,基于我国磷酸铁锂电池产业化、技术成熟度较高的背景下,纯动力客车领域还是倾向于使用安全性更高的磷酸铁锂电池。
锂辉石(Spodumene)
2019-01-21 10:39:06
LiAl[Si2O6]
【化学组成】锂辉石化学组成较稳定,可含有稀有元素、稀土元素混入物。
【晶体结构】单斜晶系;也有资料认为空间群为C2/c;a0=0.946nm,b0=0.839nm,c0=0.522nm;β=110°11′;Z=4。晶体结构见辉石族概述。锂辉石(即α锂辉石)还有另外两个同质多像变体;β锂辉石为四方晶系,与凯石英(也称重石英)同结构;γ锂辉石为六方晶系,与β石英同结构。
【形态】常呈柱状晶体,柱面常具纵纹。有时可见巨大晶体(长达16m)。双晶依(100)生成。集合体呈(100)发育的板柱状、棒状,也可成致密隐晶块状。
【物理性质】灰白色,烟灰色,灰绿色。翠绿色的锂辉石称为翠绿锂辉石,是成分中含Cr所致,成分中含Mn呈紫色称紫色锂辉石;玻璃光泽,解理面微显珍珠光泽。{110}解理完全,夹角87°;具{100}、{010}裂开。硬度6.5~7。相对密度3.03~3.23。
【成因及产状】是富Li花岗伟晶岩中的特征矿物。
【鉴定特征】颜色,晶形及其产状。吹管火焰烧之膨胀,并染火焰成浅红色(Li),与CaF2+KHSO4合熔后,染火焰成鲜红色(Li)。
【主要用途】与锂云母一起用作提取Li的原料。Li用于原子工业、医药、焰火、照相、玻璃、伦琴照相等方面。透明而色泽美丽者可作宝石。此外,与锂云母、锂霞石一样,具有一般原料所没有的负膨胀性,故可与其它正膨胀性的矿物一起制成高温下膨胀系数接近于零的特殊陶瓷、微晶玻璃等,提高制品的抗热冲击性能和机械强度。
锂云母(Lepidolite)
2019-01-21 10:39:06
又称鳞云母K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](F,OH)2},其中x=0~0.5。
【化学组成】置换K的有Na、Rb、Cs。置换Li和Al的有Fe2+、Mn、Ca、Mg和Ti。
资料表明,Li含量与F含量成正比。白云母和锂云母之间是否为连续的类质同像系列还有争议。但曾发现白云母中能进入33%的Li2O而不使结构发生本质的改变,所以,一般将Li2O含量高于35%的才列入锂云母范围,低于这一含量称为锂白云母。另外,富铁的称铁锂云母,可视为锂云母—黑云母的过渡产物。TOT型,三八面体型。
【晶体结构】晶系、空间群、晶胞参数依多型而不同,见表21-6。
由表21-6可见,a0、b0基本不变,只是定向可变,但c0是以1的整数倍增加的,即与重复层数相关。锂云母的多型主要是1M和2M2,其次是3T,而不具有白云母中常见的2M1结构,锂云母的2M2型结构是过渡型或混合型结构。
【形态、物理性质】常成细小鳞片状集合体,故又名鳞云母。颜色为玫瑰色、浅紫色。
【成因及产状】主要产于花岗伟晶岩中,与长石、石英、锂辉石、白云母、电气石等共生。
【主要用途】是提取稀有金属锂的主要原料之一。锂云母中常含Rb和Cs,所以也是提取Rb、Cs的主要原料。细粒集合体可作玉石材料(工艺名为丁香紫),由于其有较低的硬度,易于琢磨和抛光,加工后的成品光洁照人,具独特的丁香紫色,色泽十分柔和,可用于玉石工艺品和戒面等首饰镶嵌品,深受国内外欢迎。此外,锂云母与锂辉石一样,可用于陶瓷工业,见锂辉石描述。
碳酸锂
2017-07-03 11:04:29
碳酸锂,一种无机化合物,化学式为Li2CO3,为无色单斜晶系结晶体或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔点618℃(1.013*10^5Pa)。溶于稀酸。微溶于水,在冷水中溶解度较热水下大。不溶于醇及丙酮。可用于制陶瓷、药物、催化剂等。常用的锂离子电池原料。由于生产碳酸锂的主要原料是盐湖卤水(矿石法由于成本高在全球产能很小),因此规模化生产碳酸锂的企业必须拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权,这使得该行业具备较高的资源壁垒;另一方面,由于全球盐湖绝大多数资源都是高镁低锂型,而从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度很大,之前这些技术仅掌握在少数国外公司手中,这使得碳酸锂行业又具备了技术壁垒。因此,造就了碳酸锂行业的全球寡头垄断格局。目前全球碳酸锂市场集中度非常高。在我国的几个大型项目投产前,全球主要产能集中在SQM、FMC、和Chemetall三家手中;资料显示,碳酸锂产品虽然存在一定的资源和技术壁垒,但我国具备可开采价值的盐湖还是不少,技术除中信国安、西藏矿业外盐湖集团也面临突破,行业的壁垒正逐渐削弱,行业目前的高毛利率必然会吸引更多资金介入。作用与用途用于制取各种锂的化合物、金属锂及其同位素。还用于制备化学反应的催化剂。半导体、陶瓷、电视、医药和原子能工业也有应用。分析化学中用作分析试剂。在锂离子电池中也有应用。在水泥外加剂里作为促凝剂使用。碳酸锂有明显抑制躁狂症作用,可以改善精神分裂症的情感障碍,治疗量时对正常人精神活动无影响,作用机制可能与抑制脑内神经突触部位去甲肾上腺素的释放并促进再摄取,对升高外周血细胞有作用,本药小剂量用于子宫肌瘤合并月经过多的有一定治疗作用,小剂量也可用于急性菌痢,锂盐无镇静作用,一般对严重急性躁狂患者先与氯丙嗪或氟哌啶合用,急性症状控制后再单用碳酸锂维持。使用注意事项危险性概述健康危害:误服中毒后,主要损及胃肠道、心脏、肾脏和神经系统。中毒表现有恶心、呕吐、腹泻、头痛、头晕、嗜睡、视力障碍、口唇、四肢震颤、抽搐和昏迷等。环境危害:对环境可能有危害,对水体可造成污染。燃爆危险:该品不燃。急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐。洗胃,导泄。就医。消防措施危险特性:自身不能燃烧。受高热分解放出有毒的气体。有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。泄漏应急处理应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。操作处置与储存操作注意事项:密闭操作,提供充分的局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿透气型防毒服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类、氟接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与氧化剂、酸类、氟分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。制备将锂辉石和石灰石高温烧结生成铝酸锂再浸出氢氧化锂溶液,与碳酸钠反应制得。亦可利用卤水经提取氯化镁后的含锂料液,经纯碱除钙、镁离子,用盐酸酸化,再与纯碱反应制得。医疗用途及注意事项碳酸锂常被用来治疗双相型障碍(bipolar disorder),它通过稳定钙和血清素来稳定情绪(mood),对抗狂躁(antimanic)。它的生物要效率也很不错。一天服用2-3次。它通过肾脏被快速排掉,但是会对肾脏造成负担,因此如果病人的肾功能不好的话,很容易造成锂中毒。事实上这种药物是容易造成中毒的,因此在服用这个药的时候,要定期检查血液。血液中的锂含量必须保持在0.6-1.2mEq/L之间。如果超过1.5mEq/L的话,就会造成锂中毒。即使血液中含量正常,也可能会中毒。锂中毒现象:<1.5mEq/L:恶心、呕吐、腹泻、口渴、多尿、软弱无力、言语不清1.5mEq/L-2.0mEq/L:肠胃不适、震颤、头脑混乱、心电图(EKG)变化、嗜睡2.1mEq/L-2.5mEq/L:共济失调、嗜睡、严重的EKG变化、视力模糊、耳鸣、昏迷>2.5mEq/L:癫痫发作(seizure)、肾衰竭、死亡。注意事项:碳酸锂是致畸药物(pregnancy category D),因此孕妇慎用。在怀孕最先的3个月服用这个药,有11%左右的可能会造成胎儿心脏畸形。如果身体里面的钠非常少的时候(例如服用利尿药物或脱水时),身体会把锂当做盐来保存起来不排泄掉,造成锂中毒。因此在服用这个药物时,要多喝水,多吃钠盐。给病人服药以前,要注意:1. 病人是否有锂中毒现象。2. 病人血液中锂的含量是否超标。3. 通过检查 肌氨酸酐来查看病人的肾功能是否好。4. 检查病人的血钠含量是否太低。5. 检查病人是否服用利尿药物。由于锂有利尿作用,因此病人服药期间要检查尿量。如果病人服药时感到恶心的话,可以在服药的同时吃点食物,以减少恶心的感觉。禁忌:脱水、心脏病、肾病、钠不平衡的病人不能服用这个药。
锂矿浮选——锂矿物可浮性
2019-02-22 11:02:45
首要含锂矿藏有锂辉石、锂云母、透锂长石等。它们的可浮性如下:
①锂辉石A12O3·Li2O·4Si02,含Li2O4.5%~8%。表面纯洁的锂辉石很简单用油酸及其皂类浮起,但其表面因风化污染,或在矿浆中被矿泥污染了的,其可浮性变坏。别的,矿浆中一些溶盐的离子(铜、铁和铝的离子等)不只活化锂辉石,并且也活化脉石矿藏,所以浮选前要脱泥并用碱处理。用处理时,锂辉石的收回率随其用量的添加而进步,拌和时刻也相应缩短。随拌和强度进步,收回率也进步。如转速进步7倍,收回率可进步40%。
用油酸或环烷酸皂作捕收剂时,锂辉石在中性和碱性介质中,都能很好地浮游。用十八胺和酯钠盐为捕收剂时,只在弱碱性或中性介质中锂辉石才干浮游。用油酸作捕收剂,和木质素磺酸盐为调整剂,和碳酸钠调整pH为7~7.5时,锂辉石的浮选作用最好。
通过活化的锂辉石,用阴离子或阳离子捕收剂都能浮起。未经活化锂辉石,在油酸用量很高时也难浮起。
不管选用那一种捕收剂,水玻璃、糊精和淀粉都是锂辉石的激烈的按捺剂。其间淀粉的选择性较好,糊精次之。它们先按捺锂辉石,后按捺脉石。但水玻璃的选择性较差,对锂辉石和脉石一起起按捺作用。
锂辉石的浮选粒度,一般在0.15mm以下。粒度为0.2mm时,浮选的收回率为61%,粒度为0.3mm时,浮选收回率为22%。粗粒难浮是锂辉石浮选特色之一。
②锂云母Al203·3Si02.2(KLi)F,含Li20 1.2%~5.9%。粗粒锂云母用手选、风选或冲突选富集,细粒的锂云母才用浮选法收回。锂云母的捕收剂以阳离子捕收剂最好,用十八胺时,在酸性和中性介质中都能很好地浮选锂云母。未经活化的锂云母不能被油酸捕收,用活化后,能得到较好的目标。
矿浆中的一些铁盐、铝盐、铅盐、、淀粉及磷酸氢钠等均能按捺锂云母。锂的碳酸盐和硫酸盐能活化锂云母。用十八胺选别锂云母时,最好的活化剂是水玻璃和硫酸锂,而强的按捺剂是漂、和淀粉的混合物。铜、铝和铅的硝酸盐是锂云母的按捺剂,而铜和铝的硫酸盐却是锂云母的活化剂。
③透锂长石Al203·Li20·8SiO2,含Li20 2%~4%,用阴离子捕收剂如油酸、油酸钠、异辛基胂酸钠来浮选透锂长石,在任何pH下均不浮游。用阳离子捕收剂,如用十八胺来浮选透锂长石,则其浮游性很好。用十八胺作捕收剂,矿浆pH为5.5~6.0时,其收回率为78%,而选用烷基胺盐在碱性介质(pH为7.5~9.5)中浮选时,其收回率可进步到90%~92%。
选用烷基胺盐为捕收剂时,(300~500g/t)能激烈地按捺透锂长石,在介质的pH=5.8时,它的收回率下降到10%~15%,在酸性和碱性介质中,其按捺作用加强。氯化钙能活化透锂长石,在中性介质和碱性介质中(pH=9.2)能进步其收回率。在选用烷基胺盐时,透锂长石的按捺剂有、硅酸钠、淀粉、丹宁、碳酸钠、钠及磷酸氢钠等。
锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展
2019-01-04 13:39:36
锂离子电池因其具有能量密度高、自放电流小、安全性高、可大电流充放电、循环次数多、寿命长等优点,越来越多地应用于手机、笔记本电脑、数码相机、电动汽车、航空航天、军事装备等多个领域。锂电池产业已经成为国民经济发展的重要产业方向之一。目前,锂离子电池正极材料分为以下几类:①具有层状结构的钴酸锂、镍酸锂正极材料;②具有尖晶石结构的锰酸锂正极材料;③具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料;此外还有三元材料。磷酸铁锂正极材料的理论比容量为170mA/g,电压平台为3.7V,在全充电状态下具有良好的热稳定性、较小的吸湿性和优良的充放电循环性能,因此成为现今动力、储能锂离子电池领域研究和生产开发的重点。LiFePO4基本性能LiFePO4基本结构磷酸铁锂正极材料具有正交的橄榄石结构,pnma空间群,如图1所示。在晶体结构中,氧原子以稍微扭曲的六方紧密堆积的方式排列。Fe与Li分别位于氧原子八面体中心4c和4a位置,形成了FeO6和LiO6八面体。LiFePO4充放电原理磷酸铁锂电池充放电的过程是在LiFePO4与FePO4两相之间进行的,如图2所示,其具体机理为:在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱出。充电时,Li+从正极脱出,迁移到晶体表面,在电场力的作用下,经过电解液,然后穿过隔膜,经电解液迁移到负极晶体表面进而嵌入负极晶格,负极处于富锂状态。与此同时,电子经正极导电体流向正极电极,经外电路流向负极的集流体,再经负极导电体流到负极,使负极的电荷达到平衡。锂离子从正极脱出后,磷酸铁锂转化为磷酸铁;而放电过程则相反。其充放电反应式可表示成式(1)和式(2)充电时放电时LiFePO4改性由于磷酸铁锂正极材料本身较差的导电率和较低的锂离子扩散系数,国内外研究者在这些方面进行了大量的研究,也取得了一些很好的效果。其改性研究主要在3个方面:掺杂法、包覆法和材料纳米化。掺杂法掺杂法主要是指在磷酸铁锂晶格中的阳离子位置掺杂一些导电性好的金属离子,改变晶粒的大小,造成材料的晶格缺陷,从而提高晶粒内电子的导电率以及锂离子的扩散速率,进而达到提高LiFeP04材料性能的目的。目前,掺杂的金属离子主要有T14+、CO2+、Zn2+、Mn2+、La2+、V3+、Mg2+。包覆法在LiFeP04材料表面包覆碳是提高电子电导率的一种有效方法,碳可以起到以下几个方面的作用:①抑制LiFeP04晶粒的长大,增大比表面积;②增强粒子间和表面电子的导电率,减少电池极化的发生;③起到还原剂的作用,避免Fe的生成,提高产品纯度;④充当成核剂,减小产物的粒径;⑤吸附并保持电解液的稳定。材料纳米化相较在导电性方面的限制,锂离子在磷酸铁锂材料中的扩散是电池放电的最主要也是决定性的控制步骤。由于LiFeP04的橄榄石结构,决定了锂离子的扩散通道是一维的,因此可以减小颗粒的粒径来缩短锂离子扩散路径,从而达到改善锂离子扩散速率的问题。纳米材料的优点主要有:①纳米材料具有高比表面积,增大了反应界面并可以提供更多的扩散通道;②材料的缺陷和微孔多,理论储锂容量高;③因纳米离子的小尺寸效应,减少了锂离子嵌入脱出深度和行程;④聚集的纳米粒子的间隙缓解了锂离子在脱嵌时的应力,提高了循环寿命;⑤纳米材料的超塑性和蠕变性,使其具有较强的体积变化承受能力,而且可以降低聚合物电解质的玻璃化转变温度。Ren等对纳米化的磷酸铁锂制备进行了详细的研究,他们利用亲水性的碳纳米颗粒作为模型制备出介孔磷酸铁锂正极材料。发现其具有亚微米大小的颗粒中心在2.9nm和30nm的双峰孔分布,介孔的引入也有利于电解质的流动和锂离子的扩散。在1C倍率下,放电比容量为137mA·h/g。在30C高倍率充放电后,材料的容量仍能恢复到160mA·h/g。可以看出纳米化的磷酸铁锂电化学性能得到了显著地提升。从长杰等利用液相沉淀法合成了纳米级磷酸铁,并以此为铁源,通过碳热还原技术制备了粒径均匀的纳米级球形磷酸铁锂正极材料。经分析检验结果表明,材料的首次放电比容量达161.8mA·h/g,库仑效率为98.3%,室温下在0.2℃、0.5℃,1℃, 2℃及5℃倍率充放电其首次放电比容量分别为156.5mA·h/g, 144mA·h/g,138.9mA·h/g,125.6mA·h/g和105.7mA·h/g,材料具有较好的电化学性能。Chen等以偏磷酸亚铁和石墨的纳米层状模板,通过水热法制备出拥有纳米层状形态的LiFeP04颗粒。通过SEM分析,尽管原纳米层模板LiFeP04纳米层模板之间存在差异,但最终得到的LiFeP04模板的纳米层状态保存完好。拉曼光谱表明,原纳米有机基团的分层模板成功地转换成细小的具有有序石墨结构的碳颗粒,并很好地分散在层状LiFeP04颗粒之间。经使用循环伏安法和电阻抗法评估,锂离子扩散系数分别是1.5X10-11cm2/s和3.1X10-13cm2/s,而电子电导率为3.28mS/cm,远远高于普LiFeP04的电导率(结语采用离子掺杂、包覆、材料纳米化3种改性方法对磷酸铁锂正极材料在电导率低、锂离子扩散速率慢、低温放电性能差等方面的不足有很大的改进。其中离子掺杂通过掺杂导电性好的离子,改变了颗粒大小,造成材料的晶格缺陷,从而提高了材料电子的电导率和锂离子的扩散率;包覆主要以碳包覆为主,抑制LiFeP04晶粒的长大,增大了比表面积,从而增强粒子间和表面电子的导电率;材料的纳米化一方面增大了材料的比表面积,为界面反应提供更多的扩散通道,另一方面,缩短了离子扩散的距离,减小了锂离子在脱嵌时的应力,提高循环寿命。此外,磷酸铁锂正极材料改性方面仍存在一些不足,如离子掺杂改进材料的导电率和锂离子扩散速率方面仍存在分歧;纳米材料的制备工艺、生产成本要求较高;此外,除了考虑实验室条件下的可行性研究外,还要考虑大规模工业化的生产要求,这些都有待于进一步研究。因此,通过以上方法来全面提高磷酸铁锂的综合性能仍然是当前和今后该领域研究和应用的主要发展方向之一。文章选自:《化工进展》
作者:张克宇,姚耀春
锂辉石的浮选及铍锂分离
2019-02-25 13:30:49
“碱法不脱泥锂辉石浮选流程”现已十多年的工业生产,证明其工艺简略,选别目标杰出,给矿含 Li_2 O1.2~1.3%,精矿档次 Li_2 O6.0~6.1%,收回率88~90%,为别离锂辉石与绿基石,咱们研讨过热裂(1050℃)—挑选、焙烧(600℃)—浮选、热煮(85℃)—浮选和常温浮选等多种办法,均获较好目标,有的已用于选厂取得了显着作用。尤其是选用和水玻璃“混合剂”与、碳酸钠,氧化石腊皂,在一般条件下使绿基石坚持满足的可浮性,而锂辉石留在槽内,以达别离意图。然后拟定了“绿基石—锂辉石混合浮选一别离流程”,为归纳收回经铍供给了一种新的途径。
铁锂云母
2019-01-24 09:36:23
一、组成与结构
K(LiFeAl)[AlSi3O10](OHF)2,常含Na、Rb、Sr、Ba、Ca、Mn等元素。江西赣南黑钨矿石英脉中产出的铁锂云母含Li2O 3.26%,SiO2 39.50%,Al2O3 24.25%,K2O 9.49%,FeO 10.99%,Fe2O3 4.89%,MnO 1.99%,Na2O 0.85%,F 5.27%,H2O 1.78%。矿物属单斜晶系。
二、物化性质
晶体呈假六方板状,常呈鳞片状集合体产出。解理(001)极完全,薄片具弹性,硬度2~3,相对密度2.9~3.2,灰褐色、黄褐色,有时为浅绿色或暗绿色。玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,半透明至不透明。
三、鉴别特征
铁锂云母以其颜色有别于白云母、黑云母和锂云母。确切鉴别需借助化学分析。
四、产状与产地
铁锂云母产于含黑钨矿、锡石、黄玉的花岗伟晶岩、花岗岩及石英脉中,与上述矿物共生。产地有湖南临武,江西万源及江西海螺岭等。
氢化铝锂
2017-06-06 17:50:13
中文名称 氢化铝锂 英文名称 lithium aluminium tetrahydride;lithium aluminium hydride 别 名 四氢化锂铝 分子式 LiAlH4 外观与性状 白色疏松的结晶块或粉末,放置时变成灰色 分子量 37.95 蒸汽压 熔 点 溶解性 不溶于烃类,溶于乙醚、四氢呋喃、二甲基溶纤剂,微溶于正丁醚,不溶或极微溶于烃类和二恶烷。 密 度 相对密度(水=1)0.92 稳定性 稳定 常温下在干空气中能稳定存在。易受潮气作用。遇水和醇发生剧烈反应。 危险标记 10(遇湿易燃物品) 主要用途 用作聚合催化剂、还原剂、喷气发动机燃料,也用于合成药物 对环境的影响:健康危害 侵入途径:吸入、食入。 健康危害:本品对粘膜、上呼吸道、眼和皮肤有强烈的刺激性。吸入后,可因喉及支气管的痉挛、炎症、水肿、化学性肺炎或肺水肿而致死。接触后引起烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐等。毒理学资料及环境行为 危险特性:加热至125℃即分解出氢化锂与
金属
铝,并放出氢气。在空气中磨碎时可发火。受热或与湿气、水、醇、酸类接触,即发生放热反应并放出氢气而燃烧或爆炸。与强氧化剂接触猛烈反应而爆炸。 燃烧(分解)产物:氧化铝、水。 应急处理处置方法泄漏应急处理 隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移至安全场所。大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。与有关技术部门联系,确定清除方法。防护措施 呼吸系统防护:可能接触毒物时,应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。 身体防护:穿化学防护服。 手防护:戴橡胶手套。 其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。急救措施 皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 灭火方法:不可用水、泡沫、二氧化碳、卤代烃(如1211灭火剂)等灭火。只能用
金属
盖或干燥石墨、干燥白云石粉末将火焖熄。化学性质 氢化铝锂具有很强的还原性,可以还原醛基、羰基、内酯、过氧基、吡啶盐、亚砜、卤代烃、酰胺、酰亚胺、羧酸等
氢化铝锂
2017-06-06 17:50:09
中文名称 氢化铝锂 英文名称 lithium aluminium tetrahydride;lithium aluminium hydride 别 名 四氢化锂铝 分子式 LiAlH4 外观与性状 白色疏松的结晶块或粉末,放置时变成灰色 分子量 37.95 蒸汽压 熔 点 溶解性 不溶于烃类,溶于乙醚、四氢呋喃、二甲基溶纤剂,微溶于正丁醚,不溶或极微溶于烃类和二恶烷。 密 度 相对密度(水=1)0.92 稳定性 稳定 常温下在干空气中能稳定存在。易受潮气作用。遇水和醇发生剧烈反应。 危险标记 10(遇湿易燃物品) 主要用途 用作聚合催化剂、还原剂、喷气发动机燃料,也用于合成药物毒理学资料及环境行为 危险特性:加热至125℃即分解出氢化锂与
金属
铝,并放出氢气。在空气中磨碎时可发火。受热或与湿气、水、醇、酸类接触,即发生放热反应并放出氢气而燃烧或爆炸。与强氧化剂接触猛烈反应而爆炸。 燃烧(分解)产物:氧化铝、水。泄漏应急处理 隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移至安全场所。大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。与有关技术部门联系,确定清除方法。防护措施 呼吸系统防护:可能接触毒物时,应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。 身体防护:穿化学防护服。 手防护:戴橡胶手套。 其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。急救措施 皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 灭火方法:不可用水、泡沫、二氧化碳、卤代烃(如1211灭火剂)等灭火。只能用
金属
盖或干燥石墨、干燥白云石粉末将火焖熄。氢化铝锂具有很强的氧化性,在使用过程中一定要注意安全。详细内容请查阅上海
有色
网
锂云母的浮选
2019-02-12 10:08:06
和锂辉石矿相同,工业上选别锂云母的首要办法是手选和浮选,且手选只限于选别结晶粗大的锂云母矿,关于细粒嵌布的锂云母矿,国内外均选用浮选法。
锂云母常呈鳞片状或叶片状集合体,浮游性好,实践中常用阳离子捕收剂进行锂云母正浮选。
我国宜春选厂锂云母选矿车间就是运用混合胺作为捕收剂优先浮选锂云母的正浮选流程,该矿锂云母储量很丰厚,且含有较高的和,因而它是我国重要的锂质料基地。
盐湖提锂技术
2019-01-18 11:39:34
位于柴达木盆地的察尔汗盐湖氯化锂储量为833.7万t,是我国重要的锂资源地,也是世界上7大锂资源基地之一。
察尔汗盐湖的锂资源和国内外其他盐湖相比较有两个特点:
1) 镁锂比例高,一般都在500以上;
2) 锂的含量低,一般只在200~300 mg/L之间,所以从这种高镁低锂的卤水中提取锂是一个世界性的难题。
中心科研人员针对察尔汗盐湖锂资源的特殊情况及在湿法冶金和材料研究上的优势,提出了用离子交换吸附法提取锂的技术路线。
经过20年的研究,先后完成了小型试验,台架实验,扩大实验,在2006年和青海盐湖工业集团共同投资1000万元建立了一条生产200 t碳酸锂的工业试验装置,经过近2 a的运行,进一步验证了在技术和经济上的可行性。
在青海省科技厅组织的成果鉴定会上,与会专家一致认为,针对察尔汗盐湖锂资源,我中心的吸附法提锂工艺已处于国际领先水平。2007年,我中心和青海盐湖工业集团共同出资成立了青海盐湖蓝科锂业股份有限责任公司,公司在2008年已建设完成年产1万t碳酸锂装置,总投资约5.3亿元。2009年该项目进入试车和试生产阶段。
飞轮电池
2018-05-11 19:22:01
飞轮电池飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能,就很像标准电池。飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池出电的时,飞轮转速逐渐下降,飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的,转速极高(200000r/min),使用的轴承为非接触式磁轴承。据称,飞轮电池比能可达150W•h/kg,比功率达5000~10000W/kg,使用寿命长达25年,可供电动汽车行驶500万公里。
锂辉石选矿技术
2019-01-18 11:39:42
锂辉石选矿技术
1.赋存状态
自然界目前已发现锂矿物和含锂矿有150多种,其中锂的独立矿物有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他矿物则很少。工业上制取锂的矿物原料主要有锂辉石(含58%~8.1%)、锂云母(含3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含7.1%~10.1%)、透锂长石(含2.9%~4.8%)及铁锂云母(含1.1%~5%),尤其以前3种矿物最为重要。
2.锂矿的主要工业类型 锂资源主要赋存于盐湖和花岗伟晶岩矿床中,其中盐湖锂资源占全球锂储量的69%和全球锂储量基础的87%。 工业类型主要有:
(1)花岗伟晶岩型:新疆可可托海锂铍铌钽矿床、四川甲基卡锂铍矿等。的含量,边界品位0.4~0.6%,最低工业品位0.8~1.1%;伴生矿>0.2%。
(2)碱性花岗岩型:江西宜春414钽(铌)-锂矿床等。的含量,边界品位0.5~0.7%,最低工业品位0.9~1.2%;伴生矿>0.3%。
(3)盐湖(卤水)型:青海柴达木盆地中部的一里坪锂矿床等。LiCl的含量,1000mg/L;伴生矿>200~300mg/L。
锂辉石选矿技术
3.选矿方法
固体锂矿的选矿方法,有手选法、浮选法、化学或化学-浮选联合法、热裂选法、放射性选法、粒浮选矿法等,其中前3种方法较为常用。
(1)手选法手选法在五六十年代曾经是国内外锂精矿、绿柱石精矿生产中的主要选矿方法之一。如我国1959年新疆、湖南等省区手选生产的绿柱石精矿达2800吨以上,1962年世界绿柱石精矿产量为7400吨,其中手选精矿占91%。这主要是由于锂矿多数来自伟晶岩矿床,选别的主要工业矿物锂辉石、绿柱石等晶体大、易手选。但应看到,手选劳动强度大、生产效率低、资源浪费大、选别指标低,因而后来逐渐为机械选矿方法所代替。然而,目前在劳动力便宜的发展中国家里,手选仍是生产锂精矿的主要方法。
(2)浮选方法浮选方法的研究和应用较早,国外在30年代已将浮选法用于锂辉石精矿的工业生产。锂辉石浮选有的采用反浮选,也有的用正浮选;锂云母易浮,常用正浮选。我国50年代末开始锂辉石、绿柱石的浮选研究,随后又进行了锂云母浮选、锂铍分离和其他锂铍矿的研究,制定出锂辉石、绿柱石、锂云母的浮选工艺流程,并在新建厂的锂铍选矿过程中得到应用。锂辉石选矿技术
(3)化学或化学~浮选联合法适用于盐湖锂矿,用此法从中提取锂盐。该方法是通过卤水在晒场上蒸发,使得钠盐和钾盐沉淀析出,将氯化锂浓度提高到6%左右,然后将其送入工厂,用苏打法将氯化锂转变成碳酸锂固体产品。卤水型锂资源主要有碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型三种,目前主要开发的是碳酸盐型和硫酸盐型。开发的技术也比较复杂,目前尚处于生产试验阶段。
钴锂后续情况
2018-01-08 11:36:14
10.16-10.20有色板块跌落1.52%,其间根本金属下挫严重,只要镍钴和锂板块上涨较好。根本金属价格除铜镍之外均有显着跌落,小金属种类中,钴锂价格继续上涨,氧化镨钕等稀土价格继续跌落。周期板块本周连续回调态势,但我们以为,供需改进的根本逻辑未改动,部分种类的逻辑乃至仍在强化之中。电解铝采暖季方针和短期库存数据无需过多忧虑,看好实践供需紧缺下的行情接续;主张重视价格继续上涨的钴锂板块,一起三季报期重视回调下的低估值个股。
锂铍选矿技术
2019-02-22 12:01:55
锂铍是国防工业和航天技术领域不行短少的稀有金属,并日趋扩展到民用(锂电池及铍钼合金)。
锂铍的首要矿藏为锂辉石、锂云母、绿基石和金绿宝石。产于伟晶花岗岩或热液气成矿床或含铍条纹岩,散布于新疆、四川、湖南等地。早在60年代,我院研发的“锂辉石碱法不脱泥简易浮选流程”取得国家创造证书并成功用于我国第一座锂辉矿浮选厂。原矿含Li2O≥1%,经磨矿(不脱泥)在碱性(或碳酸钠)介质中,增加混合捕收剂(氧化石腊皂和环烷酸皂)进行常温浮选(一粗一精)可得优质锂辉石精矿(Li2O≥6.0%)回收率≥80%。现已成为锂辉石浮选的经典流程。
我国最早投产的绿基石浮选厂选用的就是我院60年代进行接连实验,70年代完结工业实验的“三碱”(碳酸钠、、)“两皂”(氧化石腊皂和环烷酸皂)“一油”(柴油)浮选绿基石的不脱泥流程。给矿档次0.141%BeO,绿基石精矿档次8.74%BeO,回收率81.85%,它是我国如今供给绿基石浮选精矿的仅有生产工艺。
因为锂辉石常与绿基石伴生,它们的浮选别离一直是一项选矿难题。我院通过数十年研讨已获工业实验效果:关于含锂的铍矿石(含0.096%BeO,0.26%Li2O)可取得铍精矿档次9.24%BeO,回收率80.82%。付产锂精矿档次5.03%Li2O,回收率43.22%;关于含铍的锂矿石(含0.05%BeO,0.93% Li2O)可得锂精矿档次6.0%Li2O,回收率88.15%,付产铍精矿档次8.50%BeO,回收率69.84%。
我院对含铍条纹岩中金绿宝石的研讨始于70年代,因为矿石组成杂乱,前期选用浮选从原矿(含0.35%BeO)取得金绿宝石精矿档次约1.80%BeO,回收率约64%。经焙烧—酸浸—萃取—反萃—煅烧,取得终究产品含98%BeO,对原矿回收率约40%,最佳工艺流程仍在持续研讨。
启动电池和水电池的修复
2018-12-18 11:17:20
一、观察询问
1、询问电池使用年限,是否长期搁置(长期搁置电池易发生严重硫化,可先采用小电流除硫)还是在用电池。有没有修复过,是否存在严重自放电的情况(若自放电严重,则需换电解液)。2、观察外观是否完好,是否有漏液,极柱是否损坏(这类电池可修,可不修)。电池内电解液是否干涸或已很少(可先补充1.28g/cm3比重的稀硫酸至上下水平线之间)。3、观察电池内部极板是否存在严重变形(发生这类情况可报废)。4、用比重吸取每个格内电解液,反复几次,观察电解液是否混浊(有些电解液较清的,要问清楚是否是客户自己补充过水或补充液)。二、初步检测
1、用比重计检测单格之间比重是否均衡。检测单格落后情况,一般单格落后严重的电池修复率比较低。2、将电池接在高频活化仪上(红色夹子接电池正极,黑色夹子接电池负极),打开活化电源开关,观察电压表指针变化:① 显示电池电压:调节电流旋钮(若电池电压低于6V,仪器会自动保护,此时可按下复位按键,再调节电流旋钮),观察电流表与电压表的变化。若电流不变化,电压升至很高40V左右,这类电池一般为严重硫化,可先采取小电流慢慢除硫修复。若电流可调至很大,可采用大电流对电池充电约三、四分钟,观察注液孔是否有烟雾冒出,若有则此电池可能汇流条已损坏,可考虑报废。② 显示活化仪输出电压(活化仪输出电压为48V左右),经过几分钟后电压没有下降情况的(排除活化线上的保险丝问题)可判断此电池断路。若电压缓慢下降,则此电池基本属于严重硫化。※ 综合上述因素,判断是否接收电池,接收后做客户登记,清洗电池外部。三、修复步骤
1、用高频活化仪采用0.1C的电流对电池进行充电(C表示电池容量,例如容量为50Ah的电池,则充电电流为:0.1×50=5A)。当电池电压充至14.7V时,此时用比重计检测单格酸比重,并记录下来。然后将电流调至0.05C进行脉冲除硫修复。10小时左右对电池的单格进行酸比重检测,若酸比重无变化,则可排除电池硫化故障。若酸比重上升但没达到要求(正常酸比重值为1.28g/cm3)则继续除硫修复,若长时间除硫后酸比重不变化且达不到要求,则需重新调配酸比重。若酸比重达到要求可停止脉冲除硫修复。※ 若电池通过除硫修复就修好的,且自放电不严重,则可以认为修复结束。2、电池经过上述操作后,若出现电解液严重混浊或是自放电严重(活性物质脱落沉积于底部造成的正负极搭接),排除内部硬短路后。那么需要更换电解液来解决故障。首先采用C10(C表示电池容量,例如容量为50Ah的电池,则放电电流为:50÷10=5A)的放电电流将电池放电到0V,将电解液倒掉(可倒入装有石灰的塑料容器里,避免腐蚀及污染环境)。如果倒出的电解液中有颗粒状的褐色物质,则正极版活性物质脱落的很严重,这样的电池可直接报废。电解液倒出后,用开水清洗电池内部,直至倒出的水不在混浊,最后再用蒸馏水清洗一次。※ 有些电池装配的空间较紧,杂质沉淀在底部后从注液孔无法倒出,这时就需要在电池底部打孔。每一个格都是独立的,所以需要打六个孔(打孔时可先将内部电解液倒出一部分后,将杂质留于一角后进行)清洗完毕后挫出麻面,再用AB胶或其它耐酸的胶进行密封。24小时后再注入电解液。3、清洗完毕后,注入1.34g/cm3比重的电解液,然后用高频活化仪采用0.1C电流对电池进行充电至14.7V。然后调小电流至0.05C再充电10小时左右即可。充满电后测量每格酸比重是否符合要求,不符合的进行调配。4、静止一天后测量电池容量,合乎标准后,即可交客户使用。若还是存在自放电现象则可作为报废电池处理。
电池铅价
2017-06-06 17:49:51
电池铅价的情况总是和它的原材料铅所密不可分的。因为汽车电池的主要原材料——铅价大涨,生产成本增加,缅甸汽车电池行业面临严峻挑战,生产商纷纷停产或减产。 目前,缅甸的铅价在3800-4000美元/吨左右,与去年8月份相比几乎翻了一倍,而废旧电池的回收价格也涨到480美元/吨左右。虽然近年缅甸的电池生产厂商增加较快,但绝大多数是中小规模的企业,产量较大的只有GP和Toyo 2家,他们中的大多数不掌握废铅回收技术,铅价太贵且难以买到已令其暂时减产或停产。 由于外国生产企业掌握废铅回收技术,电池铅价成本上升幅度较小。目前,缅甸生产的150安培的电池价格已达16万缅币,而从泰国进口的为16.7万缅币,在价格上本地产电池已没有竞争优势,因而许多消费者趋向选择进口产品。在规格上,今年多数消费者转向购买120安培电池,而不是往年热销的150安培电池。
废旧锂离子电池有价金属回收技术
2019-02-21 15:27:24
一、干法技能
干法是经过复原焙烧别离钴、铝,浸出别离钴和黑的一种锂离子电池收回处理办法。该办法将电池坚持在阻隔水分与空气的环境中,一般是在氮气或气环境中进行,将锂离子电池在高温下进行燃烧,别离出各种金属。温豪杰,等提出了高温焙烧收回金属钴的工艺。先对锂离子废旧电池进行放电处理,剥离外壳,收回金属材料;将电芯与焦炭、石灰石混合,投入焙烧中进行复原焙烧。有机物燃烧生成二氧化碳及其他气体,钴酸锂被复原为金属钴和氧化锂,氟和磷元素被沉渣固定,铝被氧化为Al2O3炉渣。大部分氧化锂以蒸气方式逸出,将其用水吸收,金属铜、锂、镍、等构成含碳合金,再用惯例湿法冶金技能进行深加工处理。干法工艺流程较短,进程中考虑了氟污染的防治,而且锂元素得以收回。
在国外,日本索尼和住友金属矿山公司合作开发出了从废旧锂离子电池中收回钴等元素的技能。先将电池燃烧,去除有机物,再挑选去除铁、铜后,将剩下粉末加热并溶于酸中,用有机溶媒提取氧化钴。
Churl Kyoung Lee,等先把废旧锂离子电池破碎,并在不同温度范围内进行热处理,将碳粉和粘合剂等可燃材料变为气体,留下LiCoO2。在恒温水浴(75℃)、液固体积质量比20L/g、硝酸浓度1mol/L、1.7%H2O2溶液中溶解LiCoO2,Co和Li的浸出率均到达85%。
干法工艺相对简略,不足之处是能耗较高,电解质溶液和电极中其他成分经过燃烧转变为CO2或其他有害成分,如P2O5等。燃烧除掉有机物的办法易引起大气污染,合金纯度较低,后续湿法冶金进程仍需一系列净化除杂进程。
二、湿法技能
湿法是以无机酸溶液将废旧电池中的各有价成分浸出后,再以络合交换法、碱煮-酸溶法、酸溶-萃取-沉积法等加以收回。
Zhang Pingwei,等用4mol/L溶液在80℃下浸出锂离子二次电池正极废料,Co、Li的浸出率均大于99%,之后用0.9mol/L的PC-88A(2-乙基已基磷酸-单-2乙基已基醚)萃取Co,反萃取后以硫酸钴方式收回钴。溶液中的锂经过参加饱满碳酸钠溶液,在100℃下沉积为碳酸锂得以收回,收回率挨近80%。Kudo Mistuhiko,等用酸浸出锂离子电池正极废料,往浸出液中参加金属,使Co2+变成Co,然后加碱去除金属,获得金属Co。Hayashi,等用硫酸或浸出,在浸出液中参加碱金属碳酸盐,沉积物质经焙烧获得更纯的正极活性物质。Supasan,等用HNO3溶液浸出锂离子电池正极废料,往混合浸出液参加LiOH,使各金属生成氢氧化物沉积,沉积物经过滤并焙烧,得金属氧化物的混合物。
王晓峰,等先将电极材料在80℃的稀中溶解,滤去不溶物质后用调理pH=4,挑选性沉积出铝的氢氧化物,然后参加含NH4Cl的,调理pH至10左右,使钴、镍生成的合作物,再通入纯氧气把CO2+、Ni2+氧化为三价离子,并将溶液重复经过弱酸性阳离子交换树脂,对饱满树脂用不同浓度的硫酸铵溶液洗脱钴和镍,再用草酸盐从洗脱液中沉积钴和镍。申勇峰选用硫酸浸出-电解工艺收回钴。用10mol/L硫酸溶液,在70℃下浸出钴、锂,调理溶液pH至2.0~3.0,90℃鼓风拌和,中和水解脱除其间的杂质,再在55~60℃下以钛板作阳极,以钴片作阴极,以235A/m2电流密度电解,得到契合国家标准的电钴。钟海云,等从锂离子二次电池正极废料-铝钴膜中收回钴选用的是碱浸-酸溶-净化-沉钴的全湿法流程。先用100g/L的NaOH溶液浸出铝钴膜废料,制备氢氧化铝,再向剩下废猜中参加稀H2SO4和H2O2,酸溶后的溶液调pH至5.0净化除杂,然后参加草酸铵溶液淀钴,终究制得草酸钴产品。吴芳选用碱溶解电池材料,预先除掉约90%的铝,然后选用H2SO4+H2O2系统浸出滤渣,浸出后的滤液中含有Fe2+、Ca2+、Mn2+等杂质,用P2O4溶剂萃获得到钴和锂的混合液,然后用P507溶剂萃取别离钴、锂,反萃取后得到硫酸钴,萃液沉积收回碳酸锂,得到的碳酸锂到达零级产品要求,锂的一次收回率为76.5%。专利“从含钻下脚猜中高效提取钴化合物的新工艺”供给了另一条思路。将钴锰料在反响釜顶用工业硫酸溶解,去除不溶的有机物残渣后得到弄清的CoSO4、MnSO4混合溶液。将溶液参加到含有工业的化器中,坚持pH在9以上,反响必定时刻后用离心机将沉积别离,滤液送反响釜。向反响釜中参加NaOH溶液并加热至欢腾坚持5min。热沉的悬浮液冷却到60℃后用离心机别离出钴化合物。将钴化合物在反响釜顶用浓硫酸溶解并稀释、过滤得到硫酸钴弄清液。此弄清液送沉积槽,参加碳酸钠溶液调pH至8.0,使生成紫红色沉积,对此沉积拌和水洗数次,然后晒干得碱式碳酸钴产品。金泳勋,等研讨了选用浮选法从废旧锂离子电池中收回锂钴氧化物,但收回的锂钴氧化物含有石墨等杂质,不能用来制造锂离子电池。温豪杰,等选用碱浸-酸溶-净化-沉钻工艺收回锂离子电池正极废猜中的铝和钻,得到化学纯氢氧化铝,收回率为94.89%,以草酸钴方式收回钴,直收率为94.23%。
以湿法处理废旧锂离子电池,浸出液需求严厉净化,耗费许多电能,有机试剂也会对环境和人体健康有晦气影响,而且工艺流程长,对设备要求高,本钱高。现行的湿法工艺都较杂乱,资源收回率低,存在二次污染等问题。有研讨者提出的AEA工艺,虽有工艺简略、二次污染程度低、资源收回率高级优势,但其经济可行性还需进一步研讨。
McLaughlin提出,选用Toxco法(火法与湿法相结合),首先将抛弃材料在液氮中冷却,机械破碎后,参加去离子水,使锂与水反响生成氢氧化锂,并以此作为首要产品,但该法未述及对钴等其他元素的收回。
Kim,等对电极材料的直接修正进行了实验探究,但其处理功率还不能得到确保,而且修正之后的电极材料是否具有杰出的充放电和安全功能、是否可以直接用作锂离子电池的电极材料,还有待进一步考证。
总归,各国对抛弃锂离子电池的收回再生工艺研讨起步都较晚,而且因为锂离子电池对环境的污染相对其他电池品种较小、收回处理本钱高,所以一向没有高效、经济、环保的收回工艺,所以有必要寻求一种合理、有用、清洁的金属收回和资源使用途径。
三、生物浸出工艺
所谓微生物浸出就是用微生物将系统的有用组分转化为可溶化合物并挑选性地溶解出来,得到含金属的溶液,完成目标组分与杂质组分别离,得到含金属的溶液,完成目标组分与杂质组分别离,终究收回有用金属。生物浸出技能是生物、冶金、化学等多学科穿插技能,是一个杂乱的进程,包含细菌成长代谢的生物学、细菌与矿藏表面相互效果的表面化学、动力学等,化学氧化、生物氧化与原电池反响往往同时发生。其间微生物对细菌浸出的特殊效果一般认为有3种氧化机理:直接氧化反响、Fe3+氧化硫化物的化学氧化反响、原电池反响。在这3种浸出机理中,微生物都起着至关重要的效果。生物浸出中的首要菌种有氧化硫杆菌、氧化铁杆菌、氧化铁硫杆菌和聚硫杆菌等,它们都归于自养菌,能成长在普通微生物难以生计的较强的酸性介质里,经过对S、Fe、N等无机化合物的氧化获得能量,从CO2中获得碳,从铵盐中获得氮来构成本身细胞。在许多酸性水域中都有这类杆菌成长,只需取回某各水来加以驯化、培育,即可接种于所要浸出的废渣中进行细菌浸出。这种办法具有低本钱、低能耗、无污染等长处,已在采矿工业中广泛使用。
生物浸出技能已成功使用于从低档次,难处理矿石中提取金属,使用于废水处理及从各种抛弃物如抛弃线路板、干电池、镍-镉电池等中收回金属,也是一个十分抢手的研讨课题。学习生物冶金技能,使微生物直接或直接参加废旧电池粉末中的二氧化锰的复原收回,二氧化锰的终究浸出率可达93%。与传统电池收回技能比较,其特殊优势在于环境友好,并可完成有机废物与废旧电池的综合治理。使用生物浸出技能处理抛弃锂离子电池的研讨才刚刚起步。辛宝平,等研讨了选用生物淋滤溶出法从抛弃锂离子电池中收回钴。先把废旧电池拆分并挑选,用含有微生物的溶液淋滤溶出废旧锂离子电池中的钴,调查了培育条件、质量浓度、开始pH值和电极材料参加量等对生物淋滤钴溶出的影响,并探讨了进步钴离子生物溶出功率的办法及工艺条件。选用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合菌液进行实验,关于锂离子电池中的钴,生物淋滤较之比化学浸出具有更高的溶出功率。国外最近也报导了选用嗜酸氧化铁硫杆菌浸出抛弃锂离子电池中的钴和锂的实验研讨结果。因为选用单一菌种,浸出率很低,未对其他金属的收回进行研讨,也未进行浸出机理及动力学方面的研讨。
锂铍矿石选矿
2019-02-22 12:01:55
锂铍矿石选矿(processing of lithium and bervllium ores)从含锂铍矿石中别离和富集锂铍矿藏的进程。选矿产品有锂精矿和铍精矿。锂、铍精矿送冶炼厂提取锂、铍或锂、铍化合物。矿藏与资源锂在地壳中的含量为6.5×10-3%。已知锂的矿藏有150种之多,以锂为主的矿藏约有30种。具有工业价值的锂矿藏首要有锂辉石(LiAl(SiO6))、锂云母(KLil.5Al1.5(Si4O10)[F•OH]2)、透锂长石(Li[Al,Si4O10])、锂磷铝石(LiAl[PO4]F)和铁锂云母(KLiFeAl[Si3AlO10](F,OH)2)等五种。其间锂辉石最重要,占锂矿藏总开采量的一半以上。锂辉石中除含有4.5%~8%Li2O外,还常含有0~3%Rb2O和O~1%Cs2O。锂辉石经常在花岗伟晶岩中与石英、长石、云母等共生。锂的一般工业档次为Li2O0.9%~1.1%。手选锂辉石时,锂辉石含量要求到达5%~8%。国际锂资源丰厚,首要散布在美国、加拿大、巴西、津巴布韦、智利等国。铍在地壳中的含量为6×10-4%。含铍的矿藏约有50种。具有工业价值的铍矿藏首要有绿基石(Be3Al2(Si6O18))、金绿宝石(BeAl2O4)、硅铍石(Be—SiO4)和日光榴石((Mn,Fe)8[BeSiO4]6S2)等。其间绿基石最重要。纯的绿基石理论上含BeO约为14%。绿基石的首要伴生矿藏为锂辉石、锂云母、锡石和铌钽矿等。
铍的一般工业档次为BeO0.08%~0.12%。手选花岗伟晶岩时,要求绿基石含量达0.2%~0.6%;手选坡积砂矿时,要求绿基石含量达2~2.5kg/m3。国际绿基石资源丰厚,首要散布在巴西、阿根廷、印度等国。我国的锂、铍资源也很丰厚。工艺流程锂辉石和绿基石精矿都是由伟晶岩、花岗岩矿床产出的。细粒嵌布的锂矿石首要选用浮选法分选。重介质选矿是分选锂辉石的一种有出路的办法。美国对大于2mm的含锂辉石矿石,用水力旋流器分选,介质选用硅铁和磁铁矿。绿基石大部分是靠手选,其次选用酸法和碱法两种浮选工艺。美国收回硅铍石、我国收回金绿宝石都是选用选冶联合工艺。典型选矿厂可可托海选矿厂坐落我国新疆维吾尔自治区富蕴县可可托海矿区。1976年建成投产。规划规划为750t/d。
可可托海选矿厂出产所用原矿为含锂、铍、钽铌的花岗伟晶岩矿石。有用矿藏为锂辉石、绿基石、钽铌铁矿、细晶石等。脉石矿藏为石英、长石、云母等。选矿厂选用两段磨矿,榜首段为开路棒磨,排矿进入螺旋选矿机、摇床,分选钽铌铁矿。第二段为球磨。旋流器分级溢流经调浆、浮选绿基石或锂辉石。锂铍选矿有三个系列。一系列为优先选铍、铍锂别离。所用药剂有碳酸钠、、、、环烷酸皂、氧化白腊皂及柴油。原矿档次0.087%,铍精矿档次7.7%,收回率76.15%。二、三两个系列为选锂系列,所用药剂有碳酸钠、、氧化白腊皂和环烷酸皂、柴油,有时要加少数氯化钙。原矿档次1.29%,锂精矿档次6.23%,收回率87.4%。钽铌出产体系的规划为100t/d。原矿石含(Ta,Nb)2O50.015%(Ta:Nb=1:1)。选用两段磨矿、重选磁选一浮选联合流程;钽铌精矿含(Ta,Nb)2O550%~60%,收回率62%左右。 金斯山(KlngsMountain)选矿厂坐落美国北卡罗莱纳州。该厂规划处理矿量为360t/d,今后扩大到1200t/d。矿石破碎后+3.3mm部分首先用重悬浮液进行粗选,可选出一部分锂辉石精矿并抛掉一部分尾矿。-3.3mm的细粒部分经磨矿、脱泥后,用螺旋选矿机收回重矿藏;尾矿进入浮选。浮选药剂用量为CaO0.45kg/t,糊精0.23kg/t,胺类扑收剂0.18~0.23kg/立mt,起泡剂0.18kg/t。在pH为10.1~11的条件下进行脉石矿藏浮选。所得泡沫产品为石英、长石、云母等硅酸盐矿藏。浮选的尾矿为含铁和含锂辉石的产品,浓缩到60%~75%固体浓度进行含铁矿藏浮选,尾矿即为锂辉石精矿。原矿含Li2O1.4%~1.6%,选用硅铁作重悬浮液介质,在密度为2.9~3.0g/cm3的悬浮液中选矿,可得含Li2O5%~6%的锂辉石粗粒精矿,收回率为25%~30%;细粒部分通过浮选可得含Li2O5%~6%的锂辉石精矿,收回率为45%~50%。