Hiểu về liti cacbonat và các ứng dụng của nó
Lithi cacbonat, một hợp chất vô cơ có công thức hóa học Li2CO3, là một tinh thể đơn tà không màu hoặc bột màu trắng. Tỷ trọng 2,11g / cm3, tan trong axit loãng, ít tan trong nước, độ tan trong nước lạnh lớn hơn nước nóng, không tan trong rượu và axeton.
Lithi cacbonat là một nguồn quan trọng để điều chế các sản phẩm vật lý cao cấp khác nhau. Theo các yếu tố như độ khó gia công, trình độ công nghệ và hàm lượng kỹ thuật, nó có thể được chia thành các sản phẩm lithium cơ bản và các sản phẩm lithium cao cấp. Các sản phẩm lithium cơ bản chủ yếu bao gồm lithium carbonate cấp công nghiệp và lithium hydroxit cấp công nghiệp; các sản phẩm lithium cao cấp chủ yếu bao gồm lithium hydroxide cấp pin, lithium carbonate cấp pin, lithium carbonate cấp dược phẩm và lithium carbonate có độ tinh khiết cao.
Nguyên liệu của liti cacbonat
Có hai loại liti chính trong tự nhiên. Khoảng 70% lượng lithium trên thế giới tồn tại trong các hồ muối, và khoảng 30% đến từ quặng. Theo thống kê của USGS, trữ lượng lithium đã được chứng minh của thế giới vượt quá 13,519 triệu tấn (lithium kim loại); trong khi nguồn tài nguyên cao tới 39,78 triệu tấn, tương đương 210 triệu tấn lithium cacbonat.
Lithi cacbonat trong ngành công nghiệp chủ yếu đề cập đến các ion liti và quặng liti. Các ion liti chủ yếu tồn tại trong nước muối hồ muối, nước muối ngầm và nước biển. Quặng liti chủ yếu đề cập đến quặng spodumene, spodumene và quặng lepidolite. Hàm lượng liti trong vỏ trái đất khoảng 0,0065%, phân bố chủ yếu ở Nam Mỹ, Bắc Mỹ, Châu Á, Châu Đại Dương và Châu Phi.
Phân phối dự trữ lithium toàn cầu
Năm quốc gia hàng đầu có trữ lượng tài nguyên lithium chiếm 33,02% ở Chile, 18,57% ở Bolivia, 13,42% ở Argentina, 11,23% ở Hoa Kỳ và 10,52% ở Trung Quốc.
Thành phần của các nguồn lithium toàn cầu
Sản lượng toàn cầu của các mỏ lithium chủ yếu do Chile và Australia đóng góp. Sản lượng của cả hai đạt 26.300 tấn vào năm 2016, chiếm 75,14% tổng sản lượng toàn cầu.
Sản lượng mỏ lithium của Chile (lithium nguyên chất) từ năm 2007 đến năm 2016, đơn vị: tấn
Sản lượng liti của Trung Quốc tương đối thấp nhưng lại là nước tiêu thụ liti lớn nhất. Nó chủ yếu nhập khẩu hầu hết các nguồn lithium cần thiết từ Úc. Sản lượng mỏ lithium của Úc trong mười năm qua như sau (đơn vị: tấn):
Theo dữ liệu do Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ công bố năm 2015, trữ lượng tài nguyên lithium đã được chứng minh của Trung Quốc chiếm khoảng 13% tổng trữ lượng đã được chứng minh của thế giới. Trong đó, tài nguyên hồ muối chiếm khoảng 85% tổng trữ lượng cả nước, tài nguyên quặng chiếm khoảng 15%. Nguồn liti của Trung Quốc chủ yếu được phân phối ở Thanh Hải. Tây Tạng, Tân Cương, Tứ Xuyên, Giang Tây, Hồ Nam và các tỉnh khác. Tây Tạng và Thanh Hải thuộc loại nước muối hồ muối, trong khi Tân Cương, Tứ Xuyên, Giang Tây và Hồ Nam thuộc loại đá granit pegmatit hoặc granit khoáng.
Các phương pháp điều chế liti cacbonat chủ yếu được chia thành hai loại: phương pháp khai thác quặng liti và phương pháp ngâm nước muối hồ muối. Các phương pháp khai thác liti từ quặng chủ yếu bao gồm rang đá vôi, phương pháp axit sunfuric và phương pháp sunfat. Các phương pháp ngâm nước muối trong hồ muối chủ yếu bao gồm phương pháp hấp phụ bột, cô đặc hồ năng lượng mặt trời, phương pháp chiết xuất dung môi, phương pháp rửa trôi nung và phương pháp kết tủa bay hơi.
Ứng dụng và thị trường Lithium Carbonate
- Cánh đồng kính
Trong sản xuất thủy tinh, liti cacbonat chủ yếu được sử dụng trong quá trình sản xuất ống hình cực âm, thủy tinh chịu nhiệt, sợi thủy tinh và thủy tinh quang học. Lithi cacbonat không chỉ có thể làm giảm độ chín và nhiệt độ nóng chảy của thủy tinh, tăng mật độ và độ bền của thủy tinh, mà còn cải thiện độ nhớt và độ giãn nở nhiệt của thủy tinh và nhiều đặc tính quan trọng khác.
- Lĩnh vực gốm sứ
Trong quá trình sản xuất gốm sứ, việc bổ sung một lượng thích hợp cacbonat liti không chỉ có thể làm tăng độ trong suốt và khả năng chống mài mòn của sản phẩm, mà còn làm giảm hệ số giãn nở và nhiệt độ nóng chảy, do đó giảm tiêu hao nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ của lò.
- Lĩnh vực y học
Trong lĩnh vực y học, lithium cacbonat có thể được sử dụng như một loại thuốc ngủ và thuốc an thần, cũng như chứng chán ăn tâm thần, chứng vẹo cổ, viêm khớp, động kinh, v.v., và đã trở thành loại thuốc được lựa chọn cho chứng hưng cảm.
- Kim loại màu
Trong ngành công nghiệp luyện nhôm, vật liệu carbon chứa 0,4% đến 1,5% lithium cacbonat được sử dụng làm cực dương thay cho vật liệu than hoạt tính thông thường, có thể tiết kiệm 300 đến 600 kW · h điện trên mỗi tấn nhôm được sản xuất.
- Vật liệu điện cực
Lithi cacbonat là sản phẩm quan trọng nhất trong các hợp chất của liti. Nó là nguyên liệu chính để điều chế kim loại Li, LiOH, LiBr, v.v., không chỉ cho pin lithium ion, mà còn cho các vật liệu thành phần sóng đàn hồi bề mặt, lithium tantalate và lithium niobate.
Lithi cacbonat là một nguyên liệu thô công nghiệp không thể thiếu. Các ứng dụng cuối cùng là: gốm sứ và thủy tinh 31%, pin 23%, dầu mỡ 9%, nấu chảy nhôm 6%, chất làm lạnh 6%, đúc 4%, cao su 4%, dược phẩm 2%, 15% khác.
Nguồn bài viết: China Powder Network