本發(fā)明屬于精細(xì)化工材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用鋰云母粉體制備碳酸鋰并副產(chǎn)硅酸鈣的方法。背景技術(shù):鋰資源是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、儲(chǔ)能領(lǐng)域、電子信息等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)中不可或缺的關(guān)鍵原料,作為全球鋰資源消費(fèi)大國(guó),我國(guó)對(duì)進(jìn)口鋰資源依存度高達(dá)80%。盡管我國(guó)鋰資源儲(chǔ)量豐富,但主要集中在青海西藏等高海拔地區(qū)的鹽湖中且鹽湖體系復(fù)雜,不宜大規(guī)模作業(yè),而傳統(tǒng)鋰礦石提鋰工業(yè)存在能耗高及成本高的缺點(diǎn),因此,開(kāi)發(fā)新型綠色經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的礦石提鋰方法迫在眉睫。鋰云母作為**重要的鋰礦石資源之一,其綜合開(kāi)發(fā)利用已成為研究熱點(diǎn)。有關(guān)鋰云母提鋰的研究報(bào)道十分***,主要有硫酸鹽焙燒法、硫酸法、石灰石焙燒法、氯化鹽焙燒法、氫氟酸處理法及石灰壓煮法。但是目前的研究方法只關(guān)注了鋰回收率這一過(guò)程,在鋰云母的氟回收及鋁硅廢渣的處理技術(shù)上仍待改進(jìn)和提高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供了一種利用鋰云母粉體制備碳酸鋰副產(chǎn)硅酸鈣的方法。該方法以鋰云母粉體和碳酸鉀為原料,在水蒸氣氛圍下煅燒并經(jīng)過(guò)浸取沉淀除雜的過(guò)程得到碳酸鋰產(chǎn)品,尾氣經(jīng)過(guò)石灰乳回收可用于固氟,并副產(chǎn)硅酸鈣產(chǎn)品。該方法綜合利用了鋰云母中的鋰、鉀、硅、鋁元素。氟化鋰的制備,將固體碳酸鋰加入氟化氫溶液中,使之反應(yīng)析出LiF結(jié)晶,經(jīng)過(guò)濾,干燥即得產(chǎn)品。天津二水醋酸鋰廠家電話
據(jù)了解,目前大量的動(dòng)力電池原材料新項(xiàng)目將陸續(xù)上馬,三元前驅(qū)體、碳酸鋰、氫氧化鋰、等原料廠家正陸續(xù)擴(kuò)產(chǎn)以滿足未來(lái)需求。雅化集團(tuán)在5月19日的業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上表示,一期3萬(wàn)噸電池級(jí)氫氧化鋰生產(chǎn)線預(yù)計(jì)2022年建成,二期2萬(wàn)噸電池級(jí)氫氧化鋰、1.1萬(wàn)噸氯化鋰及其制品項(xiàng)目預(yù)計(jì)2023年建成;贛鋒鋰業(yè)全資子公司贛鋒國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司以自有資金對(duì)Bacanora公司所有已發(fā)行股份進(jìn)行要約收購(gòu),交易金額不超過(guò)1.9億英鎊。而贛鋒鋰業(yè)此次收購(gòu)“劍指”氫氧化鋰產(chǎn)能;中礦資源董事長(zhǎng)、總裁王平衛(wèi)近期表示,公司新建的年產(chǎn)2.5萬(wàn)噸電池級(jí)氫氧化鋰和電池級(jí)碳酸鋰生產(chǎn)線預(yù)計(jì)于2021年下半年投產(chǎn);天齊鋰業(yè)近期表示,旗下的澳大利亞奎納納一期年產(chǎn)2.4萬(wàn)噸氫氧化鋰項(xiàng)目正在階段性調(diào)試過(guò)程中,力爭(zhēng)于2022年第四季度達(dá)產(chǎn)。山東工業(yè)級(jí)碳酸鋰采購(gòu)電池放電產(chǎn)物氟化鋰容易沉積在氟化石墨顆粒端面,阻礙鋰離子進(jìn)一步向正極材料內(nèi)擴(kuò)散和放電反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。
微粉級(jí)氫氧化鋰屬于電池級(jí)氫氧化鋰,由電池級(jí)粗顆粒氫氧化鋰多加一道破碎工藝,將粗顆粒的氫氧化鋰磨細(xì)。據(jù)SMM了解,電池級(jí)粗顆粒氫氧化鋰的直徑在200微米以上,比較高能到1000微米,而微粉級(jí)氫氧化鋰的直徑只有幾微米。但考慮到氫氧化鋰本身的一些特性,如易受潮,有強(qiáng)腐蝕性,粒度更細(xì)意味著氫氧化鋰顆粒的比表面積越大,越易吸潮和碳化,以及分子間的應(yīng)力也會(huì)增大,就更易團(tuán)聚。氫氧化鋰的價(jià)格,與其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化有直接的關(guān)系。而提到電池級(jí)氫氧化鋰的價(jià)格居高不下,更是要?dú)w功于微粉級(jí)氫氧化鋰價(jià)格的堅(jiān)挺。微粉級(jí)氫氧化鋰的價(jià)格較高,一方面是因?yàn)槠涔?yīng)量目前較少,而下游的需求穩(wěn)中有增。另一方面,高鎳三元材料、NCA必須使用氫氧化鋰進(jìn)行燒結(jié)。如果使用碳酸鋰進(jìn)行燒結(jié),會(huì)產(chǎn)生因熱分解不完全造成的對(duì)NCA表面的殘留,以及在燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生CO,影響電池性能。雖然電池級(jí)氫氧化鋰價(jià)格目前保持高位,但是隨著浙江某廠家明年30,000噸、四川某大廠今年下半年及明年共48,000噸、山東某廠今年下半年10,000噸和江西某大廠今年下半年18,000噸產(chǎn)能的氫氧化鋰逐步釋放,SMM認(rèn)為,不排除未來(lái)半年氫氧化鋰價(jià)格出現(xiàn)下跌形勢(shì)。
熱和電化學(xué)特性,包括在-50℃下的高體相和界面離子電導(dǎo)率,以及低離子傳輸勢(shì)壘。在,向DOL基電解質(zhì)中加入LiNO3會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨认嚓P(guān)但無(wú)定形的狀態(tài),在該狀態(tài)下結(jié)晶被完全阻止,分子弛豫變慢,但高離子電導(dǎo)率被保持。通過(guò)物理、光譜和離子傳輸測(cè)量,發(fā)現(xiàn)LiNO3和DOL之間的強(qiáng)相互作用,扭曲了DOL中的鍵,耦合了單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng),但不產(chǎn)生開(kāi)環(huán)。所得電解質(zhì)有助于高度可逆的鋰電鍍/剝離,在高達(dá)10mAhcm?2的鋰通量下,庫(kù)倫效率超過(guò)99%。在Li||LiFePO4電池測(cè)試中,電解質(zhì)具有較寬的溫度和電壓穩(wěn)定窗口。硝酸鋰(LiNO3)作為鋰硫電池電解液的添加劑,在抑制多硫化物的“穿梭效應(yīng)”和保護(hù)金屬鋰負(fù)極上發(fā)揮了重要作用。鋰硫電池電解液體系多為醚類(lèi)體系熱和電化學(xué)特性,包括在-50℃下的高體相和界面離子電導(dǎo)率,以及低離子傳輸勢(shì)壘。在,向DOL基電解質(zhì)中加入LiNO3會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨认嚓P(guān)但無(wú)定形的狀態(tài),在該狀態(tài)下結(jié)晶被完全阻止,分子弛豫變慢,但高離子電導(dǎo)率被保持。通過(guò)物理、光譜和離子傳輸測(cè)量,發(fā)現(xiàn)LiNO3和DOL之間的強(qiáng)相互作用,扭曲了DOL中的鍵,耦合了單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng),但不產(chǎn)生開(kāi)環(huán)。所得電解質(zhì)有助于高度可逆的鋰電鍍/剝離,在高達(dá)10mAhcm?2的鋰通量下。氟化鋰與其他氟化物、氯化物和硼酸鹽一起作金屬焊接的助熔劑。
電池級(jí)碳酸鋰是生產(chǎn)鋰電池正極材料以及電解液的關(guān)鍵原料。由于電動(dòng)汽車(chē)對(duì)鋰電池需求巨大,近幾年,電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展迅速,電池級(jí)碳酸鋰也進(jìn)入發(fā)展的快車(chē)道。電池級(jí)碳酸鋰可通過(guò)鹽湖鹵水提取及鋰礦石提取得到。國(guó)際上主要生產(chǎn)商,SQM、Albemarle、FMC等主要通過(guò)鹽湖提鋰工藝進(jìn)行生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)碳酸鋰生產(chǎn)公司主要采用礦石提鋰技術(shù),但是所需鋰礦也主要是通過(guò)進(jìn)口。目前,電池級(jí)碳酸鋰行業(yè)比較集中。主要生產(chǎn)區(qū)主要集中在南美及中國(guó)。中國(guó)是全球電池級(jí)碳酸鋰比較大的生產(chǎn)區(qū),2018年占據(jù)了,南美是第二大產(chǎn)區(qū),占據(jù)了。電池級(jí)碳酸鋰主要用于生產(chǎn)正極材料。中國(guó)的鋰電池產(chǎn)業(yè)有二十幾年的發(fā)展歷史。大概在2010年左右,中國(guó)完成了**原材料的全部國(guó)產(chǎn)化,如正極材料、負(fù)極材料、電解液、銅箔、隔膜等,一些終端產(chǎn)品也基本在中國(guó)完成了本土化。中國(guó)不僅成為全世界鋰離子電池比較大的消費(fèi)市場(chǎng),也是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈**集中,產(chǎn)量比較大的市場(chǎng)。同時(shí)中國(guó)也已超過(guò)日本、韓國(guó),成為全球比較大的電池正極材料生產(chǎn)基地。受行業(yè)政策扶持,下游電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展迅速,從而推動(dòng)了電池級(jí)碳酸鋰的需求。醋酸鋰和10mMDTT混合液對(duì)畢赤酵母進(jìn)行轉(zhuǎn)化前處理,然后把每個(gè)組在MD平板上長(zhǎng)出的陽(yáng)性酵母菌株進(jìn)行G418篩選。福建電池級(jí)氟化鋰
LiF作為SEI膜的主要成分之一,具有較好的離子電導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度。天津二水醋酸鋰廠家電話
眾所周知,硝酸鋰(LiNO3)是鋰硫電池穩(wěn)定金屬鋰負(fù)極的關(guān)鍵電解液成分,其可以通過(guò)與金屬鋰發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)形成Li2O、Li3N和LiNxOy等物質(zhì)來(lái)改善金屬鋰負(fù)極表面SEI膜的性質(zhì)。而這些物質(zhì),特別是不溶性的LiNxOy,可以鈍化金屬鋰負(fù)極并阻止電子從金屬鋰轉(zhuǎn)移到電解液中,從而有效地抑制金屬鋰負(fù)極與多硫化物/電解液之間的副反應(yīng)。但是,有研究表明,在鋰氧氣電池體系中,LiNO3衍生的SEI膜組分中的NO2–物種可以溶解到電解液中并與O2通過(guò)一系列復(fù)雜的反應(yīng)重新生成NO3–物種。該過(guò)程會(huì)破壞SEI膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致新的活性鋰物種反復(fù)暴露于電解液中,從而使金屬鋰負(fù)極與氧飽和的LiNO3電解液在電池循環(huán)期間連續(xù)不斷地發(fā)生副反應(yīng),**終造成傳統(tǒng)LiNO3基鋰氧氣電池的循環(huán)穩(wěn)定性較為一般。在此背景下,本文致力于構(gòu)筑一種具有多層結(jié)構(gòu)的LiNO3衍生SEI膜,將可溶性和可滲透氧的NO2–物種包埋在內(nèi)部,確保其在循環(huán)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)完整性和穩(wěn)定性,從而有效地抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)和氧氣/電解液對(duì)金屬鋰負(fù)極的腐蝕,進(jìn)而提升鋰氧氣電池的循環(huán)壽命。鋰金屬負(fù)極在較高的溫度下性能較好,導(dǎo)致電池?zé)崾Э氐目赡苄暂^小。天津二水醋酸鋰廠家電話
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