Очистка карбоната лития от сульфатных растворов

Что такое Li₂CO₃

Карбонат лития – это карбонатная соль лития Li₂CO₃, один из самых важных компонентов лития, которая широко применима при переработке оксидов металлов, литий-ионных аккумуляторов, керамики и применяется в медицине для лечения душевных расстройств.

Кроме того, спрос на Li₂CO₃ в последние годы быстро растет в результате нового развития и производства электромобилей.

Что такое сподумен

Источники соли лития Li₂CO₃ происходят, прежде всего, из минералов. Определенное количество лития содержит более чем 100 разных минералов, из которых главным является сподумен, который активно добывается для производства лития. У сподумена теоретическое содержание лития составляет приблизительно 8 %.

Месторождения литиевых руд

С учетом высокого содержания лития сподумен считается самым важным минералом при добыче лития. Сподумен находится в месторождениях литиевых руд, например, в Австралии, Азии, Африке, Бразилии и Северной Америке.

Извлечение лития из сподумена

Главной технологией для извлечения лития из литиевых минералов, в первую очередь сподумена, является процесс с использованием серной кислоты. После измельчения литиевой руды и ее растворения в серной кислоте идет прокаливание до сульфата лития. Следующий этап - это выщелачивание водой, после которого следует смешивание с карбонатом натрия, в результате чего получается карбонат лития. Максимальное извлечение из этого процесса составляет приблизительно 95 %.

Главная невыгода переработки сподумена серной кислотой - возникновение огромного количества отходов и необходимость предварительной подготовки при высоких температурах.

Инновационный метод очистки карбоната лития за счет специального электродиализа от МЕГА

Ограниченные запасы лития повышают давление на переработчиков литиевой руды и подвергают сомнению стоимость и эффективность существующих методов извлечения лития.

Компания-разработчик «МемБрейн», дочерняя компания МЕГА, разработала систему высокоселективного электродиализа для устранения нечистот из растворов, обогащенных литием, применимых для извлечения литиевой руды / сподумена.

Продвинутый электродиализ демонстрирует высокую способность селективно экстрагировать высококачественный карбонат лития из сульфата лития при более низких расходах, чем в других традиционных технологиях.

Как это работает

Мы предлагаем технологии по переработке более очищенного лития с более низким электропотреблением, которая упрощает блоковые схемы переработки, увеличивает выход и уменьшает расходы.

Очистка карбоната лития от растворов сульфатов за счет запатентованного электродиализа МЕГА, которая работает в уникальной комбинации следующих 2 процессов:

1-й процесс – МемБрейн запатентованное решение электродиализа в специальной конфигурации:

Li₂SO₄ + NaHCO₃ → Na₂SO₄ + LiHCO₃

2-й процесс – кристаллизация:

2 LiHCO₃ (aq) → Li₂CO₃ (s) + CO₂ (g) + H₂O (g)

МЕГА ЭД упрощенно

Карбонат лития с чистотой 99.99 % | 2 входа – 2 продукта |
Температура кристаллизации = 90 – 95 °C | Атмосферное давление

Выгоды применения специального электродиализа МЕГА для очистки Li₂CO₃ из руды лития

• Чистота Li₂CO₃ вплоть до 99.9 % после нагревания гидрокарбонатом.
• Концентрация лития в произведенном LiHCO₃ составляет 4000 мг/л.
• Специальная конфигурация ЭД уменьшает сложность производства и обращения с отходами.
• Сверхчистый товарный продукт Li₂CO₃, где SO₄^2- < 0.05 % DMB.
• Можно отделить Li₂CO₃ от солей Na, K, Rb путем осаждения после ЭД.
• Чистота гидрокарбонатного промежуточного продукта после электродиализа, выраженная как соотношение Li : Li+S, больше чем 97.5 %.
• Электродиализ уменьшает количество растворов солей для манипуляции.
• Электродиализ представляет собой экономию расходов на этапе испарения.
• Производственные пути, использующие электродиализ, можно переключить с карбоната на гидроксид.