高钙高锂型卤水制碳酸锂钙镁离子脱除工艺研究

对高钙、高锂、低镁锂比(Mg/Li=0.02)国外阿根廷某盐湖卤水进行钙、镁、锂深度分离的工艺研究。采用两步法去除溶液中的Ca^(2+)、Mg^(2+):首先加入硫酸钠生成硫酸钙沉淀除去大量的Ca^(2+),后加入氢氧化钠形成氢氧化镁和氢氧化钙除去少量的Ca^(2+)、Mg^(2+);分别考察了物料比、反应温度、加料时间、加料速率、pH值对卤水除杂效果的影响因素。结果表明:在反应温度60℃、硫酸钠用量为1.3、加料速率6 mL/min、反应时间70 min条件下,溶液中Ca^(2+)的脱除率为96.22%,Li+的损失率为1.44%;在pH值为14、10 mol/L NaOH、反应时间50 min、反应温度50℃、加料速率为8 mL/min条件下,最终溶液中Ca^(2+)脱除率为99.75%,Mg^(2+)去除率为100%,Li+的损失率为0.04%;实现了钙镁离子的深度去除,为后续工序制备碳酸锂创造了有利的条件。

CaLi-LSX分子筛的制备及其母液循环利用

通过对Ca-LSX分子筛进行Li^(+)交换制备了不同锂交换度的CaLi-LSX分子筛,对分子筛的离子交换工艺进行了改进,通过母液回用法降低了离子交换过程中的锂盐用量,并采用XRD,ICP,FTIR等表征手段及吸附热、静态竞争吸附、Rietveld精修等模拟计算对分子筛进行分析。实验结果表明,随锂交换度的提高,CaLi-LSX分子筛的吸附容量整体呈下降趋势,氮氧分离系数先升高后降低,在锂交换度43.7%时达到最高值5.23,此时氮气吸附容量为28.94 cm^(3)/g;Rietveld精修结果显示,单个晶胞中有10.357个Li^(+)位于SⅢ位点;母液回用法制备的分子筛吸附性能无显著下降,重复性好,产品锂交换度和常温氮氧吸附容量均相差较小,可使锂盐用量降低约90.6%。

剪切强化碳化法制备电池级碳酸锂工艺研究

针对传统碳化分解法制备电池级碳酸锂存在生产周期长、二氧化碳利用率低、杂质含量难以达到电池级碳酸锂标准等问题,以低品位锂云母矿石浸出液为原料,研究了碳酸钠沉锂—剪切碳化—离子交换—加热分解工艺制备电池级碳酸锂。结果表明:在温度30℃、液固体积质量比25/1、二氧化碳通入速率0.5 L/min、剪切转速6000 r/min条件下,钙、镁、锰去除率分别达97.26%、81.82%、95.73%。剪切辅助碳化法可显著提升碳化反应速率,缩短反应时间,节省70%以上CO 2气体,更有利于制得电池级碳酸锂。所制备碳酸锂符合电池级碳酸锂标准。

不同离子对混凝土碱硅酸反应影响的研究进展

混凝土的碱硅酸反应(Alkali-silica reaction,ASR)本质上是孔溶液中的离子、水分子与骨料中活性二氧化硅的反应。根据不同离子对ASR的影响效果,可将离子分为碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH-)、锂离子和铝离子、钙离子。碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH^(-))促进混凝土的碱硅酸反应,导致混凝土发生更严重的膨胀性破坏。Al^(3+)和Li^(+)减缓混凝土碱硅酸反应造成的膨胀性破坏;Ca^(2+)起到的作用与n(Ca)/n(Si)(物质的量比)密切相关,当n(Ca)/n(Si)<0.2时,Ca^(2+)对ASR起促进作用;当n(Ca)/n(Si)≥0.2时,Ca^(2+)对ASR起抑制作用。本文首先介绍了ASR反应产物的最新研究进展,包括ASR产物的种类、微观形貌、原子结构及水稳定性,综述了这些离子对ASR反应过程、ASR产物组成、ASR产物结晶性能及膨胀性的影响,展望了不同离子对混凝土ASR影响的未来研究方向。

白云母矿石盐酸酸洗除钙试验研究

随着我国双碳政策落实,能源等高新领域得到快速发展,对锂、铷等金属的需求日益增加,白云母作为含锂、铷矿物之一得以重视。针对在硫酸熟化处理白云母矿时,主要杂质钙的存在会降低有效提取率的问题,提出采用盐酸酸洗对白云母矿石进行预先除钙。首先,从热力学角度分析了酸洗时白云母和方解石与盐酸的反应情况,结果表明,在酸洗温度范围内,白云母几乎不与盐酸发生反应;当温度高于30℃时,方解石与盐酸反应可以自发进行。其次,通过对酸洗温度、盐酸浓度、酸洗时间和液固比等工艺参数的影响进行研究,结果表明:在酸洗温度70℃、盐酸浓度0.5 mol/L、酸洗时间1.5 h、液固比1 mL/g的条件下,钙的去除率可达98.3%,而铷和锂的损失率分别低至2.3%和3.3%。通过盐酸酸洗可实现白云母矿石中钙的选择性脱除。通过对酸洗渣进行表征发现,酸洗后白云母矿石中方解石相消失,矿石主要由白云母和石英组成,同时,电子能谱分析图像显示钙的富集区域消失。在相同的熟化和水浸条件下,对比直接熟化和酸洗+熟化两种不同工艺获得的锂和铷的浸出率发现,对酸洗后的白云母进行熟化可使锂、铷的提取率提高约10%~20%。最后,通过酸洗液循环除钙试验验证,酸洗液经补酸后(调节pH值至0.3)可供循环3次使用,钙的去除率均保持在90%以上,避免了废水的大量产生。

废旧锂离子电池回收过程中钙镁渣制备电池级碳酸锂研究

以废旧锂离子电池回收过程中产生的钙镁渣为原料,通过复分解浸出-净化-沉锂-碳化分解工艺制备电池级碳酸锂。结果表明,在MgSO_(4)·7H_(2)O用量为理论量的1.1倍、初始pH值1.5、反应时间2.0 h、固液比1∶6、反应温度90℃、终点pH值3.5条件下,Li浸出率为98.39%,浸出液中Li质量浓度为18.03 g/L。浸出液通过树脂除氟、碱液除杂、碳酸钠沉锂,制备出纯度为95.11%的粗制碳酸锂。粗制碳酸锂通过碳化-树脂除钙镁-热解工艺制备出质量分数为99.64%的电池级碳酸锂。该工艺锂回收率为95.08%,经济价值高,具有良好的工业应用前景。

盐湖产粗制磷酸锂提纯试验研究

以草酸钠、D401螯合树脂为除杂材料,采用化学沉淀-离子交换工艺去除粗制磷酸锂溶液中的钙、镁杂质。结果表明,在草酸钠使用量为理论用量的17.6倍、pH值6.5、反应温度25℃、搅拌速率300 r/min、反应时间60 min、过滤后锂溶液以8 BV/h的流速通过树脂柱条件下,钙、镁杂质去除率分别达到98.21%、83.36%,锂损失率为5.34%;除杂后的锂溶液经再结晶并纯化后,得到形貌规整、分散均匀、纯度大于99.5%的磷酸锂粉体。

电池级碳酸锂深度除钙工艺研究进展

近年来,随着电动汽车的发展,锂产品需求不断攀升,电池级碳酸锂作为制备锂电池正极材料的重要基础锂盐,其品质一直受到各企业重点关注。在矿石焙烧酸浸和盐湖卤水蒸发浓缩制备碳酸锂过程中,杂质钙离子由于性质同锂离子接近,难以去除,严重影响产品纯度,降低了电池的安全性能,因此有必要对除钙工艺进行深入研究。基于现有难题,围绕化学沉淀法、络合法、氢化分解法、离子交换法和电解法,阐述了其深度除钙的基本原理、适用环境和研究进展。结合制备碳酸锂过程中工艺条件和实际成果,并围绕当前主要锂资源开发和生产企业采用不同除钙方式的应用场景,分析和总结各方法的优势和不足。结合实际发展,探讨了现有除钙工艺的改进手段,以期为碳酸锂实际生产和研究中深度除钙工艺的精细化提供参考。

Li原子和Ca原子修饰VO_(2)单层储氢性能的第一性原理研究

具有高储氢容量和可逆储氢性能的新材料的开发对氢能的大规模利用至关重要。基于第一性原理计算,研究了Li原子和Ca原子单独修饰和共修饰VO_(2)单层体系的H 2分子存储性能。结果表明Li原子和Ca原子均能稳定结合在VO_(2)单层表面而不产生金属团簇。单个Li原子和Ca原子分别最多可稳定吸附3个和6个H 2分子,且H 2分子平均吸附能均大于0.20 eV/H 2。吸附体系差分电荷和态密度分析结果表明,氢分子的极化机制以及氢分子与金属原子间的轨道杂化作用是H 2分子在金属原子周围稳定吸附的主要原因。Li原子修饰体系的储氢质量密度随着Li原子覆盖度的增加而逐渐增加,而Ca原子修饰体系的储氢质量密度在低金属覆盖度时较高;Li/Ca共修饰体系的储氢质量密度有所增加,其储氢质量密度为5.00%(质量分数)。此外,考虑了不同温度和压强条件下储氢体系的稳定性。

氧化钙对微米级锂电粉尘惰化的试验研究

为预防锂电池生产过程粉尘爆炸事故的发生,选取典型锂电粉尘为研究对象,使用粉尘云最小点燃能量测试系统、20 L球形爆炸测试装置,试验分析氧化钙对锂电粉尘惰化效果的影响。研究结果表明:在锂电粉尘中加入氧化钙,可明显提高粉尘云最小点燃能量。随着氧化钙添加比例的增加,混合粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率逐渐减小,随锂电粉尘和氧化钙混合粉尘质量浓度的增加,混合粉尘云最大爆炸压力及最大压力上升速率呈现先增大后减小的趋势,但变化幅度不明显。研究结果可为指导锂电粉尘爆炸防治方法提供参考。

高钙氯化锂溶液的净化除杂研究

使用氢氧化钙、硫酸钠、碳酸钠对高钙氯化锂溶液进行除杂。分别研究了pH值对镁去除率的影响、硫酸钠和碳酸钠用量对钙去除率的影响。实验结果显示,在温度为常温的情况下、使用氢氧化钙调节溶液pH值10.0以上,先后用理论量1.2倍的硫酸钠以及理论量2.0倍的碳酸钠进行除钙镁,可以除去高钙氯化锂溶液中99.47%的镁以及99.88%的钙。净化后的锂溶液直接加30%浓度的纯碱沉锂,得到的碳酸锂各指标满足卤水碳酸锂优等品的标准。除杂过程中产出的硫酸钙渣作为固体废弃物堆存填埋处理,碳酸钙渣使用盐酸溶解后返用至硫酸钠除钙工序以减少废渣产出量以及提高锂的回收率,整个除杂过程中锂的回收率达到96.76%以上。

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定磷酸二氢锂中钙的含量

选用水溶解磷酸二氢锂,确立了最佳实验条件,采用标准曲线法测定。标准曲线的线性相关系数为0.9998,方法的精密度较好,相对标准偏差(n=11)小于2.00%;方法的灵敏度较高,检出限为0.0006μg/mL;加标回收率为97.02%~100.8%。该方法适用于磷酸二氢锂中钙元素含量范围为(2.00~100.00)μg/g的测定。

氢氧、锶钙和锂硼同位素在高氟地下水研究中的应用

本文旨在探讨利用稳定同位素手段揭示高氟地下水的起源、循环和演化过程,通过收集和整理已有的相关研究成果,对氢氧同位素、锶钙同位素和锂硼同位素在高氟地下水研究中的应用进行综述。研究发现,地下水中的δ^(2)H和δ^(18)O值可以确定水的来源和混合过程,并进而识别高氟地下水的潜在来源。锶钙同位素在高氟地下水研究中备受关注,通过获取地下水中的^(87)Sr/^(86)Sr比值和δ^(44/40)Ca,可以揭示矿物风化溶解、阳离子交换、次生矿物相沉淀等水文地球化学过程,对于理解高氟地下水的形成机制和演化过程至关重要。另外,锂硼同位素也是研究高氟地下水的重要工具之一,通过测量δ^(7)Li和δ^(11)B值,可以判断地热流体对深层高氟地下水的影响。综上所述,稳定同位素在高氟地下水研究中具有广泛应用前景。通过测量氢氧同位素、锶钙同位素和锂硼同位素,我们可以深入了解高氟地下水的起源、循环和演化过程,从而为高氟地下水治理和水资源管理提供科学依据,为制定相应的防治措施和保障人类健康提供重要支持。

锂云母矿浸出液除钙、镁工艺研究

研究了从某锂云母矿焙烧⁃水浸所得浸出液中除去钙、镁杂质的工艺,考察了沉淀剂碳酸钠用量、溶液pH值、反应时间和温度及洗涤条件对去除效果的影响。结果表明,在沉淀剂碳酸钠用量2.21 mol/L、溶液pH=8.0、反应温度25℃、反应时间30 min条件下,钙去除率达99.9%、镁除去率达93.1%;所得钙镁渣按液固比1∶1洗涤3次、每次5 min,得到碳酸钙、碳酸镁产品。该工艺方法简单、稳定,能有效去除锂云母矿浸出液中钙、镁杂质。

通用万向节润滑脂的研究

等速万向节润滑脂是汽车用量最大的润滑脂之一。汽车等速万向节由外球笼等速万向节(BJ)和内球笼等速万向节(TJ)组成,由于外球笼等速万向节和内球笼等速万向节润滑的差异性,需要使用两种润滑脂。为了简化品种,对能够同时满足内球笼万向节和外球笼等速万向节润滑要求的通用万向节润滑脂进行了研制。通用万向节润滑脂的基础油为调合基础油(环烷基油+石蜡基油),稠化剂为锂皂/钙皂(12-羟基硬脂酸锂皂∶12-羟基硬脂酸钙皂=70∶30),并添加有4.2%的复合抗磨/极压剂(1.5%锌盐+2.0%含硫剂+0.7%含磷剂)。研制的通用万向节润滑脂的理化性能,摩擦学特性(摩擦因数及抗磨损性能)及耐久性试验均达到或超过了主流竞品润滑脂,能够满足内球笼等速万向节和外球笼等速万向节的润滑要求,实现了等速万向节润滑脂的通用化。(图2表8参考文献4)

LiBr脱模剂对石灰石XRF玻璃熔片法中Ca元素检测的影响

使用X荧光光谱仪,利用玻璃熔片法对石灰石中的Ca元素进行分析检测。采用玻璃熔片法时,脱模剂种类的选择与加入量对所需检测的元素有较大的影响。熔制石灰石玻璃样片时,利用LiBr作为脱模剂,通过改变LiBr加入量对脱模效果以及检测结果产生的影响,寻找出最合适的加入量。

六氟磷酸锂副产含氟盐酸连续脱氟技术的开发与实践

含氟盐酸是六氟磷酸锂的副产物,氟的脱除是其回收利用的关键。在分析间歇脱氟工艺的问题与不足的基础上,提出了连续脱氟技术。连续脱氟技术明显地改善了脱氟过程的自动化程度、品质、产能及环境等,从而实现了盐酸中氟质量浓度由55 g/L降低至11 g/L,产能提升118%,人均劳动效率提升337%,氟化钙粒度增长约30%,固体废弃物排放量减少52%,尾气达到超低排放标准(氟化物体积质量≤3 mg/m^(3),颗粒物体积质量≤10 mg/m^(3))。

EDTA络合滴定法与草酸盐重量法测定锂盐中钙含量的方法对比

对用EDTA络合滴定法和草酸盐重量法测定不同锂钙质量比的锂盐中钙含量的方法进行了对比。EDTA络合滴定法中，用三乙醇胺作为Li^＋的掩蔽剂，钙指示剂作为指示剂，用EDTA滴定溶液中钙；草酸盐重量法中，用草酸铵作沉淀剂，溶液中钙以草酸钙形式沉淀析出后灼烧成碳酸钙形式测定钙含量。实验结果表明，用EDTA络合滴定法测定锂盐中钙含量，锂钙质量比小于5且用三乙醇胺作掩蔽剂时，虽然可以测定钙含量，但是分析结果很不稳定，相对误差在-1．00％～0．50％范围；当锂钙质量比大于5时，三乙醇胺已无法掩蔽锂离子，无法分析钙含量，因此，此法不能运用于准确测定锂盐中钙含量。用草酸盐重量法测定锂盐中钙含量，大量锂离子存在对钙离子的测定没有任何影响，可以运用于准确测定锂盐中钙含量。

复合锂-钙基脂的研究

在三组分复合锂基脂中引入钙皂制备复合锂－钙基脂。考察了复合锂－钙基脂的组成、制备工艺和条件，各种因素对成脂性能的影响，以及几种添加剂在复合锂－钙基脂中的应用效果。制备的复合锂－钙基脂具有高滴点和良好的胶体安定性、剪切安定性，良好的抗水性、防腐性和润滑性。通过电子显微镜和差热分析表明，稠化剂形成了统一的共晶结构。复合锂－钙基脂的皂纤维与复合锂基脂的类似，但产品的成本有所降低，产品的抗水性和抗磨性有所提高。

从吸附法盐湖卤水提锂溶液中去除钙、镁试验研究

利用碳酸钙、碳酸镁、碳酸锂在溶液中的溶度积的差异,研究了用碳酸钠从吸附法盐湖卤水提锂所得高锂溶液中去除钙、镁离子,考察了反应时间、碳酸钠用量、体系pH及晶种循环方式对钙、镁去除率的影响。试验结果表明:用质量浓度为50g/L的碳酸钠溶液,在反应时间30min、碳酸钠用量为沉淀钙、镁所需理论量、溶液pH为11.5,采用晶种循环方式改善过滤性能条件下,钙、镁去除率分别为98.8%和99.98%,所得溶液中,Ca2+质量浓度为9mg/L,Mg2+质量浓度为0.7mg/L,整个除杂过程锂损失仅为3%左右。