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浅谈氢氧化锂的应用及制备方法

编辑:广州松柏化工有限公司时间:2020-02-11

  锂及其化合物是现代科学技能发展所需求的新型材料,将成为人类未来的动力之一。氢氧化锂是较重要的锂化合物之一,有无水LiOH和LiOH+H2O两种。无水LiOH为白色四方结晶颗粒或流动性粉末,相对密度1.45 g/cm',熔点471.29C,沸点1620 C。单水氢氧化锂为白色易潮解的单晶粉末,相对密度1.51 g/cm2',熔点680C,当温度高于100 C时,失掉结晶水成为无水LiOH。LiOH溶于水,微溶于醇,在空气中易吸收CO2生成LizCO3。LiOH及其浓溶液具有腐蚀性,一般温度下就能腐蚀玻璃和陶瓷。LiOH是出产高等级锂基润滑脂的主要质料之一,随着轿车工业的迅猛发展和轿车普及以及冶金机械工业对锂基脂量需求的大幅增加,LiOH的消费也越来越大,使得LiOH的出产显现出的美好前景。

  1 LiOH的用处

  LiOH的用处广泛,制作高等级锂基润滑脂是现在LiOH消费量zui大的范畴。用LiOH出产的锂基润滑脂,适用温度范围宽(一50 C~+300 C)、防火性能好、难氧化、屡次加热-冷却-加热循环时性能稳定,使用寿命长,抗水性强。现在美国锂基润滑脂的消费占润滑脂总量的60%,欧洲为55%。此外,LiOH在化工、国防、电池等范畴也有广泛应用。在电池工业中用于碱性蓄电池添加剂能够延伸其寿命,增加蓄电量;在国防上作为离子交换树脂能够吸收放射性同位素,可用作核反响堆的热载体和金属表面的保护剂;在航空航天方面,无水LiOH可用于潜水艇中空气净化,飞行员的呼吸單;LiOH还可作为水净化剂、出产多孔混凝土的乳化剂、特种光学玻璃质料以及组成维生素A和其它许多锂盐产品的质料。

  2 LiOH的制备方法

  2.1用碳酸锂和氢氧化钙的反响进行出产

  由于用石灰水加温浸提锂辉石的方法不经济,所以不再选用,现在工业上经过碳酸锂和氢氧化钙的反响进行出产。Li2CO3+Ca(OH)-→2LiOH+CaCO3这个反响能够得到浓度约3.5%的溶液,若比此浓度高,由于LiOH的存在,Li2CO,的溶解度下降,残留于CaCO2残渣中而造成损失。由于两个起始质料的溶解度都小,这种反响有必要强力拌和,即使几个小时,收率也很少超过95%。除去不溶性的残渣(大部分是CaCO),将母液减压浓缩,分出一水盐,别离后在130~140 C枯燥,再在150~180 C减压加热,则生成无水盐。

  2.2石灰石焙烧法冈

  将含Li2O 3.6%~4.2%的锂云母与石灰石按质量比1:3混合,加水至矿浆浓度为15%时湿式球磨至直径<0.076 nm。然后将磨好的料浆增稠到65%,送人回转窑在850 C下煅烧4h,碳酸钙分化产生的CaO与锂云母反响生成LiOH,反响如下:Li2O*A12O3*SiO2'7CaO+7H2O-+2LiOH+3CaO.A12O3 6H2O+4(CaO'SiO)

  将煅烧后的熟料水淬浸取,经稠密、脱水别离后,经过三效蒸腾器(温度为120 C,93 C和60 C)蒸腾,zui后得到LiOH.H2O。2.3β-锂辉石碳酸钠加压浸取法同将含Li2O 5.5%~7.5%的锂辉石精矿在1 0509C~1 100 C的回转炉中焙烧,使其转化为β一锂辉石,冷却后磨至0.074 mm,按Li2O的量参加3.5倍~7倍的Na2CO,混合均匀,加温在200 C浸出,通入CO2生成可溶性的LiHCO3,过滤除去残渣,然后按化学计量比加人精制石灰乳,反响液浓缩结晶得到LiOH+H2O。

  2.4离子膜电解法闸

  离子膜电解技能是70年代中期出现的具有划时代意义的一种电解制碱技能,被国际公认为技能较先进和经济上较合理的制碱技能。离子膜电解制碱技能具有投资少、能耗低、出槽碱浓度高、出产成本小和无污染等长处。

  2.5碳酸锂苛化法图

  将精制石灰乳与碳酸锂以1.08:1的份额混合,调节苛化液浓度18 g/L~20 g/L,加热至沸腾并强力拌和,苛化约30 min间,反响如下:Ca(OH)2+Li2CO,=CaCO.+2LiOH

  2.6煅烧法II

  将卤水提硼,蒸腾去水50%,在700 C下煅烧2h,卤水中的氯化镁热解变成氧化镁,分化率达93%,再用水浸取,浸取液(含锂0.14%)加石灰乳和纯碱除去钙镁离子,参加Na2PO,沉淀出LijPO。过滤,将Li,PO,沉淀与CaO和A12O3以1:6:2的份额混合磨细,于电阻炉中保持2 300 C焙烧2h,反响如下:2Li;PO+3A12O,+3CaO--3Li2O.A12O3+Ca(POJz然后把煅烧混合物用85°C~95 C的热水浸出,反响如下:3Li2O.A12O+3CaO+3H2O-6LiOH+3CaO.A12O3过滤,滤液经蒸腾浓缩、结晶、枯燥,可得LiOH产品。锂回收率90%左右。煅烧后的氧化镁残渣、精制可得到纯度为98.5%的氧化镁副产品,镁回收率为92%。

  该方法的长处是:锂镁等资源可综合利用,需化工质料少;煅烧能够去除硼镁等杂质,提高了氢氧化锂的纯度。缺点是:镁的使用使得工艺流程杂乱,设备腐蚀严重,蒸腾水量大,能耗高。

  2.7其它制备方法[]

  硅酸锂转化法是将制得的碳酸锂与硅酸共熔,生成硅酸锂,硅酸锂水解,产生氢氧化锂。反响如下:LiCO,+HSiO5-→Li2SiO3+CO2+H2OLiSiO;+2H2O-+2LiOH+H2SiO3硫酸锂转化法是先把盐湖卤水中的锂转化为硫酸锂,再用硫酸锂和氢氧化钡反响,产生氢氧化锂。反响如下:LiSO,+Ba(OH)2-+BaSO4+2LiOH现在,硅酸锂法和硫酸锂法制备氢氧化锂技能还不成熟,正在研讨。