贵州省清镇市大土铝锂多金属矿找矿预测初探

贵州黔中铝土矿属于长期风化产物搬运至异地沉积形成,主要矿物是一水硬铝石,品位一般在60%至70%之间,现主要作为冶炼铝和生产高端磨料等的原材料,矿体特征表现为以层状、似层状、透镜状矿体为主,次为囊状、扁豆状、漏斗状矿体;矿体的连续性较好,规模较大。锂矿是近年来新能源电池的主要原料之一,早期由于用途和用量的限制,在地质勘查中对其重视程度不够,工业品位要求也比较高,对铝土矿中共生锂矿资源综合勘查评价不够深入细致,忽略了锂矿资源的综合评价。笔者通过对贵州省清镇市大土铝土矿中共生锂矿赋存特征进行调查评价研究发现,在含铝岩系中铝硅比值在1:1至1:1.5之间的铝质粘土岩样品,其锂矿(Li_(2)O)品位大多高于其他样品,在将该类样品回归至地质工程中进行对比,其大多分布于铝土矿矿体(Al_(2)O_(3)大于40%,铝硅比大于1.8)的上部,赋存在致密块状铝质粘土岩层中。为确定其赋矿层位及岩性的关系,本文将对其锂矿赋存特征进行初步探讨。

Li^(+)浓度对化学增强锂铝硅玻璃性能的影响

采用一步法化学增强工艺,研究了熔盐中Li^(+)的富集对不同厚度锂铝硅玻璃表面压应力、应力层深度、弯曲强度、硬度等性能的影响,选择Na_(3)PO_(4)作为熔盐除杂剂并对净化效果进行了评定。研究表明:熔盐中Li^(+)浓度增加至4800×10^(-6),3 mm化学增强锂铝硅玻璃的表面压应力、弯曲强度、硬度下降16.8%、16.8%、10.6%;8 mm化学增强锂铝硅玻璃的表面压应力、弯曲强度、硬度下降17.6%、14.7%、9.8%。熔盐中Li^(+)浓度的变化未对化学增强锂铝硅玻璃应力层深度产生明显影响。Na_(3)PO_(4)具有较好的除杂效果,化学增强锂铝硅玻璃的表面压应力、弯曲强度、硬度得到了明显的恢复,为保证化学增强锂铝硅玻璃在可见光波段具有较高的透光率,除杂剂Na_(3)PO_(4)的掺量不宜超过1%(质量分数)。

LAS玻璃化学强化熔盐失活的监测方法探究

随着化学强化熔盐使用次数的增加,熔盐中的Na^(+)和Li^(+)增多,K^(+)减少,达到一定程度后,会出现熔盐失活现象,影响化学强化效果。因此,亟需一种可以用于监测熔盐失活点的方法,本文以自制标准溶液作为原子吸收分光光谱仪测试标准,通过分析不同化学强化组数下,熔盐中Li^(+)浓度的变化趋势,并以玻璃的CS与DOL值作为强化效果验证,探究一种适用于LAS玻璃熔盐失活点的监测方法。

热处理对锂铝硅玻璃微观结构及机械性能的影响

锂铝硅玻璃在深加工过程中会经历曲面成形和离子交换等热处理步骤,其压应力分布、结构强度均受到影响。本试验通过单杆静压测试、抗跌落性能测试及拉曼光谱等测试与表征,探究了420~640℃的热处理对锂铝硅玻璃性能的影响。结果表明,在低于玻璃应变点温度60℃至玻璃应变点温度范围内,热处理可以使锂铝硅玻璃机械性能增强,表现为密度提升、单位交换应力值增大、压应力深度减小以及单杆静压强度有所提高;拉曼光谱分析表明,上述温度范围内热处理使玻璃内部呈六元环的硅氧四面体、铝氧四面体的键长变短,对应拉曼振动峰强度下降,网络结构更加致密;而当热处理温度超过应变点,硅氧四面体之间的桥氧开始断裂,形成大量松散的“岛状”结构硅氧四面体,在高温情况下发生移动,机械性能下降。

用LiAlH_4一步还原白炭黑制取多孔硅的研究

多孔硅因其独特高效的光电效应而日益成为国内外研究的热点。在温度为450℃和500℃的条件下,采用LiAlH_4热还原白炭黑(微米或纳米级二氧化硅)一步制得多孔硅,并利用XRD、红外光谱、扫描电镜、固体发射光谱等对实验产物进行了表征和分析。所提出的方法既绿色环保,又经济实惠,具有潜在的应用和推广价值。

碳纤维表面涂覆氧化物膜的研究

采用溶胶-凝胶工艺在预处理的碳纤维表面涂覆了SiO_2与Li_2O-Al_2O_3-SiO_2(LAS)膜。研究了纤维表面的不同预处理及溶胶性质对溶胶与碳纤维润湿的影响。借助扫描电镜观察了涂膜前后碳纤维的表面形貌。研究表明:所得氧化物膜与碳纤维结合良好,膜厚约≤1μm。由溶胶-凝胶工艺制的LAS/C_1复合材料,其断裂强度与韧性分别为615MPa与18.5MPa·m^(1/2)。

宜春锂云母提锂渣的火山灰活性研究

采用强度指数法、选择性溶解法、结合水率法、TG-DTA同步热分析等检测手段,评价对比了锂渣与粉煤灰、煤矸石、花岗岩粉等几种常用硅铝质材料的火山灰活性。结果表明,锂渣在四种硅铝质材料中活性指数最高,对Ca(OH)2的消耗能力最强,显示锂渣具有优良的火山灰活性。

空间占位法制备的Si-C负极材料及其在锂电池中的应用

硅基锂离子电池在充放电过程中存在巨大的体积效应,有效抑制硅体积的膨胀以及降低硅的成本是推进硅基锂离子电池商业化应用的关键因素。以低成本的商业用微米硅、空间占位材料Al和沥青为原料,通过常温搅拌粘结、热解复合和酸处理得到空间占位法制备的3种不同碳质量比的复合电极材料,即Si-C-1-1、Si-C-1-2和Si-C-1-3。通过扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电、循环伏安法和电化学阻抗法对不同碳质量比的Si-C复合电极材料进行形貌表征与性能测试,结果表明,Si-C复合电极材料呈多孔的结构,可有效缓解充放电过程中硅的体积膨胀问题,其中Si-C-1-2复合电极材料表现出最优异的性能。Si-C-1-2复合电极材料组装为电池后,在电流密度为200 mA/g时表现出较高的首次库伦效率(84%)和首次比容量1 080 mA·h/g,循环100圈后比容量保持率为57%。

ICP-AES法测定镍钴铝酸锂中铝、铁、钙、镁、铜、锌、硅、钠、锰含量

采用盐酸溶解试样,于特征谱线下以ICP-AES测定试液的特征光谱强度,通过标准工作曲线,查得铝、铁、钙、镁、铜、锌、硅、钠、锰的含量。结果表明:Ni、Co、Li基体对测Al无明显干扰;Ni、Co、Li基体对测Fe、Zn有负干扰,对测定Ca、Mg、Cu、Si、Na、Mn无明显干扰,Al基体对测定Fe、Ca、Mg、Cu、Zn、Si、Na、Mn无明显干扰情况。采用基体匹配法能很好的消除基体对Fe、Zn的干扰,且对测定Ca、Mg、Cu、Na、Mn无影响。镍钴铝酸锂中Ni、Co、Li、Al含量在最高和最低时候对测定Fe、Zn的干扰程度相近,无明显差别优先采用基体匹配法。方法分析速度快、结果准确可靠,RSD不大于3.5%,加标回收率为97.9%~108.6%。

真空碳热还原锂辉石矿提取Li同时回收Si和Al的探究

针对目前锂辉石矿提锂工艺资源利用率低、对环境污染大等问题,探究一种全新的处理锂辉石矿的方法:从锂辉石矿中提取Li的同时对其中占主要成分的Si和Al进行回收。通过理论计算和实验探究表明,直接碳热还原锂辉石提取Li同时制备Al-Si合金的工艺很难实现,矿石中的SiO_(2)被还原SiC和SiO气体,无法得到单质Si,而Li Al Si_(2)O_(6)由于自身非常稳定,在实验温度范围内不会发生反应。加入Fe2O_(3)碳热还原锂辉石矿提取Li同时制备Si-Fe合金回收Al_(2)O_(3)的理论和实验探究表明,Fe2O_(3)可以有效促进锂辉石中SiO_(2)和Li Al Si_(2)O_(6)碳热还原反应的发生。还原过程中Li被还原为Li蒸气在冷凝系统中得到收集,同时在还原剩余物中可以得到Si-Fe合金和Al_(2)O_(3)。因此,本文提出添加Fe2O_(3)真空碳热还原锂辉石矿提取Li同时制备Si-Fe合金回收Al_(2)O_(3)的工艺,整个还原过程中,Li的还原率为92.69%,冷凝物中的Li2O含量为36.21%,同时在还原剩余中可以将矿石中的Al和Si以Al_(2)O_(3)和Si-Fe合金的形式有效分离。与现有的锂辉石矿提锂技术相比,本方法具有工艺流程简单,几乎不产生废水、废渣,对环境友好、资源利用率高等优点。

纳米硅合金负极材料

研究了一种纳米硅合金锂离子电池负极材料的微观组织和电化学性能。结果表明:该负极颗粒的轮廓基本呈圆形,其内部存在着2个含硅量不同的富铜相,在颗粒表层中两相均为纳米结构。该纳米硅合金负极材料需与石墨负极材料、粘结剂和导电剂按一定比例配合使用,搅拌工艺对其电化学性能也有重要影响。在较理想的情况下,所得负极材料的首效率提高到了90%上下,比容量在100周之后仍高于500 mAh/g。电池制作工艺与石墨负极相似,便于应用。