탄산리튬과 그 응용 이해
화학식 Li2CO3의 무기 화합물인 탄산리튬은 무색의 단사정계 결정 또는 백색 분말입니다. 밀도 2.11g/cm3, 묽은 산에 용해, 물에 약간 용해, 냉수 용해도가 뜨거운 물보다 크고 알코올 및 아세톤에 용해되지 않습니다.
탄산리튬은 다양한 고급 물리적 제품을 준비하는 데 중요한 공급원입니다. 가공 난이도, 기술 수준 및 기술 내용 등의 요인에 따라 기본 리튬 제품과 고급 리튬 제품으로 나눌 수 있습니다. 기본 리튬 제품에는 주로 산업 등급 탄산 리튬 및 산업 등급 수산화 리튬이 포함됩니다. 고급 리튬 제품에는 주로 배터리 등급 수산화 리튬, 배터리 등급 탄산 리튬, 제약 등급 탄산 리튬 및 고순도 탄산 리튬이 포함됩니다.
탄산리튬의 원료
자연계에는 두 가지 주요 유형의 리튬이 있습니다. 전 세계 리튬의 약 70%가 염호에 존재하고 약 30%가 광석에서 나옵니다. USGS 통계에 따르면, 세계의 입증된 리튬 매장량은 1,351만 9000톤(금속 리튬)을 초과합니다. 자원은 3,978만 톤으로, 탄산리튬 2억 1,000만 톤에 해당합니다.
업계에서 탄산리튬은 주로 리튬 이온과 리튬 광석을 말합니다. 리튬 이온은 주로 염호 염수, 지하 염수 및 해수에 존재합니다. 리튬 광석은 주로 spodumene 광석, spodumene 및 lepidolite 광석을 말합니다. 지각의 리튬 함량은 약 0.0065%이며 주로 남미, 북미, 아시아, 오세아니아 및 아프리카에 분포합니다.
전 세계 리튬 매장량 분포
리튬 매장량 상위 5개국은 칠레 33.02%, 볼리비아 18.57%, 아르헨티나 13.42%, 미국 11.23%, 중국 10.52%를 차지한다.
글로벌 리튬 자원의 구성
리튬 광산의 세계 생산량은 주로 칠레와 호주에 의해 기여됩니다. 2016년 2기의 생산량은 26,300톤으로 전 세계 생산량의 75.14%를 차지했다.
2007년부터 2016년까지 칠레의 리튬 광산 생산량(순수 리튬) 단위: 톤
중국의 리튬 생산량은 상대적으로 적지만 최대 리튬 소비국이다. 주로 호주에서 필요한 리튬 자원의 대부분을 수입합니다. 지난 10년간 호주의 리튬 광산 생산량은 다음과 같다(단위:톤).
2015년 미국 지질조사국(U.S. Geological Survey)이 발표한 자료에 따르면, 중국의 검증된 리튬 자원 매장량은 세계 총 매장량의 약 13%를 차지합니다. 그 중 염호 자원은 국가 전체 매장량의 약 85%를 차지하고 광석 자원은 약 15%를 차지합니다. 중국의 리튬 자원은 주로 칭하이에 분포되어 있습니다. 티베트, 신장, 쓰촨, 장시, 후난 및 기타 성. 티베트와 칭하이는 염호 염수형이고, 신장, 쓰촨, 장시, 후난은 화강암 페그마타이트 또는 화강암 광물형이다.
탄산리튬의 제조 방법은 크게 광석 리튬 추출법과 염수 염수법의 두 가지 범주로 나뉩니다. 광석에서 리튬을 추출하는 방법에는 주로 석회석 배소법, 황산법, 황산법이 있다. 솔트레이크 염수법에는 주로 분말흡착법, 태양연못 농축법, 용매추출법, 소성침출법, 증발침출법 등이 있다.
탄산리튬 응용 및 시장
- 유리 필드
유리 제조에서 탄산리튬은 주로 음극관, 내열유리, 유리 섬유 및 광학 유리의 생산 공정에 사용됩니다. 탄산리튬은 유리의 숙성 및 용융 온도를 낮추고 유리의 밀도와 강도를 증가시킬 뿐만 아니라 유리의 점도와 열팽창 및 기타 여러 중요한 특성을 향상시킬 수 있습니다.
- 도자기 분야
세라믹 제조 공정에서 적절한 양의 탄산리튬을 첨가하면 제품의 투명도와 내마모성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 팽창 계수와 용융 온도를 낮추어 연료 소비를 줄이고 노의 수명을 연장할 수 있습니다.
- 의학분야
의학 분야에서 탄산리튬은 신경성 식욕부진, 사경, 관절염, 간질 뿐만 아니라 수면제 및 진정제로 사용될 수 있으며 조증의 선택 약물이 되었습니다.
- 비철금속
알루미늄 제련 산업에서는 일반 활성탄 재료 대신 탄산리튬이 0.4~1.5% 함유된 탄소 재료를 양극으로 사용하여 생산되는 알루미늄 톤당 300~600kWh의 전력을 절약할 수 있습니다.
- 전극 재료
탄산리튬은 리튬 화합물에서 가장 중요한 제품입니다. 리튬이온전지 뿐만 아니라 표면탄성파 성분소재인 탄탈산리튬, 니오브산리튬 등 금속 Li, LiOH, LiBr 등을 제조하는 주요 원료입니다.
탄산리튬은 없어서는 안될 산업 원료입니다. 다운스트림 애플리케이션은 세라믹 및 유리 31%, 배터리 23%, 그리스 9%, 알루미늄 제련 6%, 냉매 6%, 주물 4%, 고무 4%, 의약품 2%, 기타 15%입니다.
기사 출처: 차이나 파우더 네트워크