能源金属锂工业的应用

锂是自然界最轻的金属，具有较强的化学活性,被誉为“推动世界进步的能源金属”。锂及其化合物广泛应用于工业部门和高新技术产业中。我国的锂资源丰富",已探明的锂资源储量在世界上仅次于玻利维亚,位居第二，其中卤水锂占79%,主要分布在青海、新疆、西藏、内蒙古等4省内。但我国卤水提锂工业起步晚,现在仍处于开始阶段。无水氢氧化锂为白色粉末,在碱金属氢氧化物中氢氧化锂在水中溶解度最小,随着温度的升高而降低。氢氧化锂不溶于丙酮,微溶于乙醇。熔点为450C,加热时易分解,溶于水时放出水合热。在空气中,氢氧化锂易吸收二氧化碳,生成碳酸锂。单水氢氧化锂当温度高于600 C时,失去结晶水,在1 000 C左右,分解生成氧化锂和水。氢氧化锂及其溶液,在- -般温度下也能腐蚀玻璃和瓷器21氢氧化锂是最重要的锂盐之一。广泛应用于化工原料、化学试剂、锂离子电池、石油、冶.金、玻璃、陶瓷等行业,同时也是国防工业、原子能工业和航天工业的重要原料。

目前氢氧化锂.主要用于生产锂基润滑脂、碱性蓄电池的电解液以及溴化锂制冷机吸收液，还可以作为生产其他锂盐制品的原料。随着我国经济的高速发展,锂产品的消费也在迅速增加，尤其是机电工业机车业的大发展,锂基脂的应用比例由1991年的25 %上升到2000年的57. 14 %,总产量由1991年的2.5万吨上升到2000年的4.3万吨,大大促进了LiOH的消费增长。对有关调查资料进行综合分析，LiOH产品市场消费和预测如下表[3],传统制备LiOH的方法是以锂矿石为原料进行生产，如使用凤谷锂电材料粉体焙烧，石灰石焙烧法,压煮法等。但随.着含锂矿石的日益减少,品位逐渐下降,人们逐渐将提锂的目光转向了盐湖提锂,目前盐湖锂资源已占地球锂资源的91%”。

由于从盐湖卤水提锂比矿石提锂工艺简单、生产成本低，资:源丰富,所以卤水提锂在上世纪未已占据了提锂工业的主导地位。铝锂化合物中铝锂的分离方法一般有4种:1)水热分解法[1);2)离子交换法:3)氨钒法;4)煆烧法。将卤水提硼,蒸发去水50%,在700 C下煅烧2h,卤水中的氯化镁热解变成氧化镁,分解率达93 % ,再用水浸取,浸取液(含锂0.14 %)加石灰乳和纯碱除去钙镁离子,加入Na;PO4沉淀出Li3PO4,过滤,将Li3PO4沉淀与CaO和Al2O3以1 :6 2的比例混合研细,于2 300 °C焙烧2h,反应如下:过滤,滤液经蒸发浓缩、结晶、干燥,可得LiOH产品。锂回收率90 %左右。煅烧后的氧化镁残渣，精制可得到纯度为98.5%的氧化镁副产品，镁回收率为92%。该方法的优点是锂镁等资源可综合利用，需化工原料少;煅烧可以去除硼镁等杂质,提高了氢氧化锂的纯度;缺点是镁使得工艺流程复杂,设备腐蚀严重,蒸发水量大,能耗高。