制备碳酸锂结晶的工艺优化
碳酸锂工艺
碳酸锂工艺1. 简介碳酸锂是一种重要的锂化工产品，广泛应用于锂离子电池、锂盐、陶瓷和玻璃制造等领域。
碳酸锂的生产工艺涉及多个步骤，包括锂矿的矿石选矿、炼锂和精炼等过程。
本文将介绍碳酸锂生产的主要工艺流程及关键步骤。
2. 工艺流程碳酸锂的生产工艺主要分为以下几个步骤：2.1 锂矿选矿锂矿是碳酸锂的主要原料，常见的锂矿有钾长石矿、蛇纹石矿和磷灰石矿等。
在锂矿选矿过程中，需要对矿石进行破碎、磁选和浮选等处理，以提高锂矿的品位和回收率。
2.2 炼锂炼锂是将锂矿经过烧结、碳化和水浸等步骤，将锂从矿石中提取出来的过程。
具体工艺包括：•烧结：将锂矿石进行热处理，使其发生结构和化学成分的变化，便于后续步骤的进行。
•碳化：在高温下，将烧结后的锂矿与石墨反应，生成锂金属和一氧化碳。
•水浸：将碳化后的产物放入水中反应，生成氢氧化锂溶液。
2.3 碳酸锂精炼将氢氧化锂溶液经过过滤、沉淀、浓缩和结晶等步骤，最终得到纯度较高的碳酸锂产品。
具体工艺包括：•过滤：将氢氧化锂溶液进行固液分离，去除杂质颗粒。
•沉淀：通过加入酸或碱等物质，使溶液中的碱金属发生沉淀，进一步提高纯度。
•浓缩：将溶液中的水分蒸发掉，增加溶液中碳酸锂的浓度。
•结晶：控制温度和溶液中的饱和度，使碳酸锂结晶出来。
3. 工艺优化为了提高碳酸锂的产量和质量，工艺需要进行不断的优化。
以下是一些常用的优化措施：•优化矿石选矿过程，提高锂矿的品位和回收率。
•优化炼锂过程中的操作条件，提高锂的回收率和纯度。
•优化碳酸锂精炼过程中的各个步骤，提高碳酸锂的产量和纯度。
4. 结论碳酸锂的生产工艺是一个复杂的过程，涉及锂矿选矿、炼锂和碳酸锂精炼等多个步骤。
通过不断的工艺优化，可以提高碳酸锂的产量和质量，满足不同领域对碳酸锂产品的需求。
随着锂离子电池和新能源产业的快速发展，碳酸锂工艺的研究和应用将变得更加重要。
碳酸锂连续冷却结晶
碳酸锂连续冷却结晶
碳酸锂连续冷却结晶是一种将碳酸锂溶液经过冷却过程进行结晶分离的方法。
它适用于碳酸锂的大规模生产和工业应用。
碳酸锂连续冷却结晶的工艺步骤一般包括以下几个环节：
1. 制备碳酸锂溶液：通过将锂辉石矿石等原料经浸出、浸出液补充和净化处理等工序，得到高纯度的碳酸锂溶液。
2. 冷却结晶槽：将碳酸锂溶液引入冷却结晶槽，结晶槽内部设有冷凝器和搅拌装置，通过冷却槽内的冷却剂循环来降低槽内温度。
3. 结晶和分离：经过冷却剂的降温作用，碳酸锂溶液中的溶质开始结晶并逐渐沉积在结晶槽底部。
结晶物质与溶液之间通过过滤和离心等分离方法进行分离。
4. 干燥和收集：将分离出的结晶物质进行干燥处理，去除其余的水分和杂质。
最终收集得到纯碳酸锂产品。
碳酸锂连续冷却结晶具有结晶速度快、结晶效率高、产品纯度高等优点。
同时，由于连续进行冷却结晶过程，可以实现对碳酸锂生产过程的自动化控制和连续生产。
这种方法在碳酸锂生产中应用广泛。
多效蒸发结晶技术在碳酸锂生产中的应用与优化
多效蒸发结晶技术在碳酸锂生产中的应用与优化碳酸锂是一种重要的化工原料，广泛用于锂离子电池、药物制剂、涂料等领域。
随着电动汽车的普及和可再生能源的发展，对碳酸锂的需求越来越大。
多效蒸发结晶技术作为一种高效节能的分离技术，在碳酸锂生产中得到了广泛应用。
本文将从多效蒸发结晶技术的原理、应用案例和优化措施三个方面探讨其在碳酸锂生产中的应用与优化。
一、多效蒸发结晶技术原理多效蒸发结晶技术是利用多次蒸发过程，将液体中的溶质逐渐浓缩，达到结晶的目的。
其基本原理是将进料液体通过多级加热、蒸发、冷凝、浓缩和结晶等过程，使得溶质在液体中逐渐减少，达到饱和度后结晶析出。
多效蒸发结晶技术在碳酸锂生产中的应用，能够高效地将碳酸锂溶液中的其他杂质分离，提高产品纯度。
二、多效蒸发结晶技术在碳酸锂生产中的应用案例1. 分离杂质多效蒸发结晶技术在碳酸锂生产中被广泛应用于分离杂质的过程。
通过多级蒸发，可以逐步将溶液中的杂质浓缩，使其析出并与溶液分离。
这种分离过程不仅提高了产品纯度，还减少了后续处理的工艺，降低了生产成本。
2. 提高回收率多效蒸发结晶技术可以有效地提高碳酸锂的回收率。
在蒸发结晶过程中，溶液中的碳酸锂逐渐浓缩，使得析出的晶体含量增加。
通过合理设计结晶器和控制操作参数，可以提高碳酸锂的结晶率和收率，将被浓缩的碳酸锂重新提取，达到循环利用的目的。
三、多效蒸发结晶技术在碳酸锂生产中的优化措施1. 加强过程控制在多效蒸发结晶过程中，合理的过程控制是保证生产效果的关键。
需要对各个操作环节的温度、压力、流量等参数进行精确的监测和控制，以确保结晶效果的稳定和产品质量的一致性。
2. 优化结晶器设计结晶器的设计对多效蒸发结晶技术的应用效果有重要影响。
优化结晶器的几何形状、传热方式和搅拌效果等，能够提高碳酸锂结晶的速率和产量。
同时，结晶器的材质选择也需要考虑碳酸锂腐蚀性和耐高温性能，以保证设备的可靠运行和长寿命。
3. 能量利用与节能措施多效蒸发结晶技术是一种能耗较高的分离技术，为了减少能源消耗，需要在结晶工艺中采取相应的节能措施。
碳酸锂的生产工艺及研究进展
碳酸锂的生产工艺及研究进展碳酸锂是一种重要的无机化合物，广泛应用于锂离子电池、玻璃陶瓷、陶瓷涂料和冶金等领域。
其生产工艺主要包括化学法、矿石法和热法三种。
本文将重点介绍碳酸锂的生产工艺及近年来的研究进展。
化学法是一种通用的碳酸锂生产方法，主要通过将锂盐与碳酸盐反应得到碳酸锂。
一般采用的方法有碳酸氢锂与碳酸钠反应、氯化锂与碳酸钠反应等。
其中，碳酸氢锂与碳酸钠反应的工艺成熟，但存在产率低、反应速度慢、产品纯度低等问题；氯化锂与碳酸钠反应的工艺更加简单，但需要高温下进行，会产生大量的氯化钠并伴随较高的能耗。
近年来，研究人员通过改变反应条件、添加助剂或采用新的工艺方法来提高碳酸锂的产率和产品质量。
矿石法是一种通过矿石的加工提取锂盐，再进一步得到碳酸锂的方法。
常见的矿石有石莲岩矿石、云母矿石等。
石莲岩矿石含有较高的锂含量，并且其锂酸法是一种常见的矿石法。
该法主要通过蒸汽加热石莲岩矿石，使其中的锂酸转化为碳酸锂。
云母矿石中的锂主要存在于云母表面，通常采用硫酸浸出的方法来分离锂。
矿石法的优点是直接利用矿石资源，但存在提取效率低、工艺复杂等问题。
热法是一种通过将碳酸盐加热分解得到碳酸锂的方法。
常见的热法有碳酸锂热解法和锂矿熔融法。
碳酸锂热解法是将碳酸锂加热至800~900℃，使其分解产生二氧化碳和氧化锂。
该方法具有工艺简单、反应快速的优点，但需要提供高温能源。
锂矿熔融法是将锂矿石与碳酸钠共熔，通过碳酸钠的溶解和渣析得到碳酸锂。
该方法的优点是可以利用低品位矿石和废料，并具有产品纯度高的特点。
近年来，碳酸锂的研究重点主要集中在提高产率和产品质量、降低能耗和环境污染等方面。
通过改变反应温度、控制反应时间，优化反应条件，可以提高碳酸锂的产率和产品质量。
同时，添加助剂或采用新的工艺方法，如溶剂萃取、离子交换、气相法等，可以改善反应效果，提高产品纯度。
另外，在电化学法、微生物法和溶液燃烧法等新工艺的研究中，碳酸锂的生产效率和产品质量有了进一步的改善。
碳酸锂的制备及其纯化过程的研究进展
碳酸锂的制备及其纯化过程的研究进展摘要：碳酸锂作为一种重要的无机化合物，在电池材料、玻璃制造等领域具有广泛的应用。
本文综述了碳酸锂的制备及其纯化过程的研究进展。
首先，介绍了碳酸锂的几种常见制备方法，包括化学合成法、矿石冶炼法和废料回收法。
然后，重点阐述了碳酸锂的纯化过程，包括溶液晶体化法、蒸发结晶法和离子交换法等。
接着，讨论了不同制备和纯化方法的优缺点，并探讨了未来的研究方向。
本文对碳酸锂的制备与纯化技术进行了全面的总结和分析，为碳酸锂的生产和应用提供了参考。
关键词：碳酸锂；制备；纯化过程；研究进展引言:碳酸锂是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用前景。
随着电动汽车、可再生能源等领域的迅速发展，对高纯度碳酸锂的需求越来越大。
因此，研究碳酸锂的制备及其纯化过程变得尤为重要。
目前，已有许多关于碳酸锂制备和纯化方面的研究成果，但仍存在着一些挑战和待解决的问题。
本文旨在综述碳酸锂的制备方法和纯化技术的研究进展，为该领域的研究提供参考和借鉴。
1、碳酸锂的制备碳酸锂是一种重要的工业原料，广泛用于电池、玻璃制造和陶瓷等领域。
其制备方法有多种，包括碳酸盐法、碳酸氢锂法和氢氧化锂法等。
其中，碳酸盐法是最常用的制备方法之一。
该方法是通过与碳酸氢铵（NH4HCO3）等碳酸盐反应生成碳酸锂，再进行过滤、脱水、干燥等步骤得到纯度较高的碳酸锂。
这种方法具有工艺简单、操作方便的优点，但产物中会含有杂质，需要进行后续的纯化处理。
另外，碳酸氢锂法是一种通过与氟硅酸或氢氟酸反应生成氟硅酸锂，再与碳酸钠反应生成碳酸锂的方法。
这种方法的优点是可以得到更高纯度的碳酸锂，但需要使用氢氟酸等强酸作为反应溶液，操作较为复杂且存在安全隐患。
另外，氢氧化锂法是一种将锂金属与水反应生成氢氧化锂，再与二氧化碳反应生成碳酸锂的方法。
这种方法可以得到较高纯度的碳酸锂，但需要使用锂金属作为原料，操作相对较为困难。
1.1矿石中提取锂制备碳酸锂锂是一种重要的稀有金属元素，广泛应用于锂离子电池、玻璃陶瓷、冶金工业等领域。
碳酸锂生产工艺
碳酸锂生产工艺碳酸锂是一种非常重要的化工原料，广泛用于锂离子电池、玻璃、陶瓷、涂料等生产领域。
在碳酸锂的生产工艺中，主要包括钾长石、菱镁矿和盐湖三种原料的加工和处理。
随着锂离子电池等高科技领域的快速发展，碳酸锂的生产工艺和技术也在不断地改进和完善，使得碳酸锂的生产成本、输出质量和生产效率都在不断地提高。
1. 钾长石生产碳酸锂工艺钾长石是一种含有Li2O的矿物，在碳酸锂生产过程中可以直接采用。
具体的工艺流程如下：（1）钾长石的提选：将矿石进行破碎、筛分和重选，通过浮选的方式分离出含Li2O的浮选精矿。
（2）浮选精矿的焙烧：将浮选精矿进行焙烧，使得Li2O 与CO2反应生成碳酸锂。
（3）碳酸锂的提取：将焙烧后的物料进行搅拌加水，使得碳酸锂溶解在水中，通过过滤和浓缩等操作，最终得到纯度高达99%以上的碳酸锂产品。
2. 菱镁矿生产碳酸锂工艺菱镁矿是一种由镁水镁石和calcite两种矿物组成的混合矿，其中含有一定量的Li2O。
菱镁矿生产碳酸锂的工艺主要包括以下几个步骤：（1）菱镁矿的加工：将菱镁矿进行破碎、筛分和重选等加工处理，分离出Li2O富集的精矿。
（2）焙烧和水解：将精矿在高温下进行焙烧，使得碳酸锂分解并生成氢氧化锂(LiOH)。
随后将产生的氢氧化锂溶解在水中，去除杂质。
（3）沉淀和结晶：通过加入碳酸钠、氯化钠或者硝酸钠等化学试剂的方法，将氢氧化锂转化为碳酸锂并进行分离。
（4）烘干和筛分：将得到的碳酸锂进行烘干，以去除水分。
通过筛分操作，得到纯度达99%以上的碳酸锂产品。
3. 盐湖生产碳酸锂工艺盐湖是一种富含锂的自然产物，其中的锂主要以镁锂矿、锂化合物等形式存在。
目前，盐湖已成为生产碳酸锂的主要原材料之一。
盐湖生产碳酸锂的工艺主要包括以下几个步骤：（1）提取锂的含盐湖水处理：通过加入酸类、钾化合物等试剂的方法，将盐湖水中的锂离子转化为锂盐溶液。
（2）锂盐溶液的加工：将锂盐溶液进行沉淀和过滤，去除杂质。
锂冶炼的工艺优化
降低能耗和减少环境污染
01
节能技术应用
采用先进的节能技术，如余热回 收、能量梯级利用等，降低能耗 。
环保措施
02
03
资源循环利用
优化工艺流程，减少废气、废水 和固废的产生，采用环保处理设 施，降低对环境的污染。
对工艺过程中的副产物进行回收 利用，提高资源利用率，降低能 耗和减少环境污染。
提高生产效率和降低成本
废物利用
对冶炼过程中产生的废物进行回收和 再利用，降低生产成本。
04
锂冶炼工艺优化的实施与效果
实施ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ骤和注意事项
02
01
03
实施步骤
1. 对现有锂冶炼工艺进行全面评估和分析，找出存在 的问题和瓶颈。
2. 根据评估结果，制定针对性的优化方案，包括改进 设备、调整工艺参数、提高自动化水平等措施。
实施步骤和注意事项
陶瓷和玻璃行业
锂在陶瓷和玻璃行业中作为熔剂和添加剂使用，拓 展其在该领域的应用，提高锂产品的市场需求。
其他领域
如制药、化工等领域也可以拓展锂产品的应用，为 其提供更广阔的市场空间。
THANK YOU
感谢聆听
100%
改进阶段
随着科技的发展，人们开始探索 更高效、环保的锂冶炼工艺，如 溶剂萃取法、离子交换法等。
80%
现代阶段
现代锂冶炼工艺已经实现了自动 化、连续化生产，同时更加注重 环保和资源回收。
锂冶炼的主要方法
化学沉淀法
通过加入沉淀剂使锂离子沉淀 为碳酸锂或氢氧锂，再经过洗 涤、干燥得到产品。该方法简 单易行，但效率较低。
04
3. 优化后应进行充分的验证和评估，确保优化效果稳定可靠。
优化前后效果对比
响应曲面法优化碳酸锂反应结晶工艺
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响应 曲面法优 化碳酸锂 反应结 晶工艺
段绍君ห้องสมุดไป่ตู้，孙 玉柱 ，宋 兴福 ，于建 国
碳酸锂生产工艺流程
碳酸锂生产工艺流程
《碳酸锂生产工艺流程》
碳酸锂是一种重要的工业原料，广泛应用于锂电池、陶瓷、玻璃、医药等领域。
碳酸锂的生产工艺流程通常包括矿石选矿、焙烧、碱法萃取、碳化和碳酸化等几个主要步骤。
首先，矿石选矿是从锂矿石中提取出含锂的矿石的过程，通常采用重选、浮选、磁选等方法进行提炼。
其次，焙烧是将锂矿石中的有机物和硫化物热解掉，使之转化为氧化物。
焙烧后的矿石能够更好地用于后续的工艺过程。
接下来，采用碱法萃取技术将焙烧后的矿石进行浸取，通过氢氧化锂的碱性溶液将锂从矿石中萃取出来。
这一步骤通常需要进行多级萃取、搅拌沉淀、过滤洗涤等过程。
然后，经过碳化，即将通过碱法萃取得到的氢氧化锂与二氧化碳反应，生成碳酸锂。
这一步骤通常在高温下进行，并需要注意控制温度、压力和反应时间，以确保碳酸锂的质量。
最后，通过碳酸化将碳酸锂的固体颗粒与水混合，使之溶解成碳酸锂水溶液。
随后，通过过滤、结晶、干燥等工艺过程，最终得到碳酸锂的成品。
总的来说，碳酸锂的生产工艺流程包括多个步骤，需要严格控制各个环节的参数，以确保产品质量和工艺效率。
随着锂产业
的发展，碳酸锂的生产工艺也在不断优化和改进，以满足市场需求和环保要求。
碳酸锂冷冻结晶工艺
碳酸锂冷冻结晶工艺
碳酸锂的冷冻结晶工艺是一种通过控制溶液温度，促使碳酸锂从溶液中结晶出来的过程。
在工业生产中，该工艺常被用于从含有锂离子的溶液中提取高纯度的碳酸锂晶体，通常是在蒸发浓缩和净化后的母液基础上进行操作。
冷冻结晶的基本步骤如下：
1.预处理与浓缩：
首先，采用硫酸法、卤水法或其他方法处理锂辉石或含锂盐湖卤水等原料，得到富含锂离子的溶液。
经过一系列化学反应和初步分离后，将溶液浓缩至较高的锂离子浓度。
2.冷却降温：
将浓缩后的碳酸锂溶液送入冷冻结晶器中，在低温条件下逐渐冷却，以降低溶液的溶解度，促进碳酸锂析出结晶。
3.晶核形成与生长：
在适宜的结晶条件下，通过添加晶种（即预先制备好的小颗粒碳酸锂晶体）或者自然成核的方式，引导碳酸锂晶体有序地生成并长大。
4.固液分离：
当碳酸锂晶体达到一定尺寸时，通过离心分离或过滤等方式将固体碳酸锂晶体与母液分离。
5.干燥与包装：
分离出的湿碳酸锂晶体进一步经过洗涤和干燥，最终得到纯度高的碳酸锂产品，并根据需求进行分级和包装。
冷冻结晶工艺的优势在于能够有效地提高产品的纯度，同时可以通过精确控制结晶条件来优化产品质量，包括粒度分布、晶型结构等特性。
此外，该工艺有利于资源的高效利用和环保生产。
碳酸锂 重结晶技术 生产 产能
碳酸锂是一种重要的工业原料，主要用于锂离子电池、化工、玻璃等领域。
随着新能源汽车和储能产业的快速发展，碳酸锂市场需求持续增长，为了满足市场需求，提高产能是至关重要的。
重结晶技术作为提高碳酸锂产能的关键技术之一，其在生产中的应用和发展备受关注。
1. 重结晶技术概述重结晶技术是一种通过对碳酸锂溶液进行结晶和分离过程，从而提取出高纯度碳酸锂的工艺。
该技术能够有效提高碳酸锂的纯度，并且可以实现连续生产，大大提高了生产效率。
2. 重结晶技术优势a. 提高碳酸锂的纯度：重结晶技术能够有效去除碳酸锂溶液中的杂质，提高碳酸锂的纯度，满足不同行业对于高纯度碳酸锂的需求。
b. 连续生产：重结晶技术能够实现碳酸锂的连续生产，大大提高了生产效率，减少生产成本。
c. 节能环保：重结晶技术在提取碳酸锂的过程中，采用闭式循环系统，减少了废水和废气的排放，符合现代工业的节能环保要求。
3. 重结晶技术的发展现状随着碳酸锂需求的增长，重结晶技术在生产中得到了广泛应用。
目前，国内外许多碳酸锂生产企业已经引入了重结晶技术，以提高碳酸锂的产能和质量。
一些科研机构也在重结晶技术的研究上取得了一定的突破，不断优化工艺流程，提高碳酸锂的提取率和纯度。
4. 重结晶技术的未来发展随着碳酸锂市场需求持续增长，重结晶技术在未来将会得到进一步发展和应用。
重结晶技术将会继续优化工艺流程，提高提取效率和纯度；另还将会不断降低生产成本，提高企业的竞争力。
随着新能源产业技术的不断升级，重结晶技术也将不断创新，以满足不同行业对碳酸锂品质的需求。
总结起来，重结晶技术作为提高碳酸锂产能和品质的关键技术，有着广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和市场需求的不断增长，相信重结晶技术将会在碳酸锂生产中发挥越来越重要的作用，为碳酸锂行业的发展注入新的活力。
重结晶技术作为提高碳酸锂产能和品质的关键技术，近年来在碳酸锂生产中发挥着越来越重要的作用。
重结晶技术的应用不仅可以提高碳酸锂的纯度，满足不同行业对高品质碳酸锂的需求，还能够大幅提高生产效率，减少生产成本，对于碳酸锂生产企业来说具有重要意义。
碳酸锂生产工艺及控制
碳酸锂生产工艺及控制
碳酸锂生产工艺流程：回转窑晶转→球磨机细磨→酸化炉酸化反应→调浆浸出→净化浓缩→沉锂反应→洗涤烘干→粉碎包装。
相关工艺设备有：回转窑、酸化炉、球磨机、沉锂釜、净化釜、离心釜、氨水罐、硫酸罐、净完液储罐、打包机等设备。
关键设备、特殊过程及控制措施：关键过程为净化浓缩、烘干、细磨；特殊过程为沉锂。
关键过程控制：1、主要是控制过程参数，如温度、压力等。
2、针对硫酸根、钙含量、钾含量、水分等参数进行控制开发流程。
3、原料质量控制。
特殊过程控制：生产过程中，通过控制以下参数来确保该过程受控，沉锂时的温度，成分，及热处理过程的控制(加热温度，保温时间，冷却速度)，同时要求人员经过专业考试、技能素质较高。
对特殊过程当中人员、设备和作业指导书的要求，是否得确认，并有效监督。
产品运输是否满足产品要求。
与产品相关的技术标准/服务规范：GB/T 11075-2013《碳酸锂》、YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》、GB/T 209-2018《工业用氢氧化钠》、YS/T 509.1-2008《锂辉石、锂云母精矿化学分析方法氧化锂、氧化钠、氧化钾量的测定火焰原子吸收光谱法》、YS/T 509.5-2008《锂辉石、锂云母精矿化学分析方法三氧化二铁量的测定邻二氮杂菲分光光度法 EDTA络合滴定法》等。
产品检验相关要求：原材料检验主要保证其有效成分含量并且控制杂质含量；过程产品检验，主要控制按过程质量控制点进行，重点检查原料的计量配比、均匀度等是否按工艺要求进行，对产品的料重及外观进行检查，另外在产品包装前，对产品逐个进行外观检查；成品检验分别依据产品国家标准采用GB2828或标准中有关抽样的要求开展。
反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制
反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制引言概述反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制具有繁多的种类和巨大的数量，如果不能够科学处置，将会严重污染到水、大气以及土壤环境。
近些年来，反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制产生量呈现出不断增长的态势，迫切需要深入治理。
因此，反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制要依据生态文明建设要求，结合反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制的产生原因以及处置利用中暴露的问题，及时采取针对性的优化措施，减少反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制产生量的基础上，高效利用反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制。
1反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制的概念1.1反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制种类通常情况下，可从三个方面划分反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制的种类。
第一，工业反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制。
工业生产过程中，难免会有气体、固体、液体等诸多形式的污染物产生。
工业反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制涵盖一般废物与危险废物两种，前者的危害较小，后者的腐蚀性，毒性较强，会在较大程度上危害到人体健康与环境。
第二，城市反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制。
城市运行过程中，将会有建筑垃圾、商业垃圾等大量的反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制产生。
特别是近些年来，随着城市规模的扩大，反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制量也显著增加。
第三，农业反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制。
植物秸秆、动物粪便等为农业反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制的主要类型，如果不能够科学处置，也会污染到生态环境。
1.2反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制的影响反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制往往经过一段时间的积累后，方才会逐渐体现出对反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制的污染。
第一，反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制污染水体。
在雨水、重力沉降等作用下，反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制地表水系内容易进入空中漂浮的反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制细小颗粒，颗粒溶解后，有害成分将会在水中产生。
碳酸锂生产工艺
碳酸锂生产工艺
碳酸锂是一种重要的金属矿产资源，广泛应用于新能源领域、电子器件、玻璃陶瓷等行业。
碳酸锂的生产工艺主要包括矿石选矿、浸出、纯化和结晶等步骤。
首先，矿石选矿是碳酸锂生产的第一步。
常见的碳酸锂矿石有石英石和蛇纹石等。
在选矿过程中，需要将矿石进行破碎、磨矿和浮选等步骤，以提高锂的浓度和回收率。
接下来是浸出过程。
选矿后的矿石会被送入浸出系统进行碳酸锂的浸出。
浸出是指用化学试剂（通常是硫酸）将锂矿石中的锂元素溶解出来。
浸出过程中，需要控制浸出溶液的温度、浸出时间和酸浸液的浓度等因素，以提高浸出效率和锂的浓度。
然后是纯化过程。
浸出得到的锂溶液含有杂质，需要通过纯化步骤去除。
常用的纯化方法包括溶剂萃取、离子交换和电解等。
溶剂萃取是将锂溶液与溶剂进行接触，通过物理吸附和化学络合将杂质分离出来。
离子交换是利用离子交换树脂将杂质离子与锂离子进行交换，从而分离锂和杂质。
电解是利用电流作用将杂质沉积在电极上，从而纯化锂溶液。
最后是结晶过程。
经过纯化后的锂溶液会被送入结晶设备进行结晶。
结晶过程中，通过控制温度和溶液浓度等条件，锂溶液中的碳酸锂结晶出来。
结晶体会在结晶器中逐渐生长，形成固体碳酸锂晶体。
结晶结束后，固体碳酸锂晶体会被分离、干燥和粉碎，成为最终产品。
总体来说，碳酸锂的生产工艺涉及矿石选矿、浸出、纯化和结晶等步骤。
通过上述工艺流程，可以高效地获取高纯度的碳酸锂产品。
然而，碳酸锂生产还面临着环境污染、资源浪费等问题，因此在生产过程中需要注意环保和资源节约，促进可持续发展。
电池级碳酸锂生产工艺
电池级碳酸锂生产工艺一、引言电池级碳酸锂是一种重要的锂盐，广泛应用于锂离子电池领域。
随着电动车、移动通信设备等市场的快速发展，对电池级碳酸锂的需求也越来越大。
因此，研究和优化电池级碳酸锂的生产工艺变得尤为重要。
二、主要工艺步骤电池级碳酸锂的生产工艺一般包括锂矿石选矿、浸出、纯化、结晶和干燥等主要步骤。
1. 锂矿石选矿锂矿石选矿是电池级碳酸锂生产的第一步，主要目的是从矿石中提取出含锂矿石。
常见的锂矿石有含锂辉石矿、含锂云母矿等。
选矿过程中一般采用磁选、重选等物理方法进行。
2. 浸出选矿后的锂矿石通常需要进行浸出，将矿石中的锂溶解出来。
浸出一般采用硫酸法或氢氧化锂法。
硫酸法相对成熟，通过浸出液中的化学反应将锂转化为硫酸锂。
3. 纯化经过浸出得到的硫酸锂溶液中，通常还含有一些杂质。
为了得到纯度更高的电池级碳酸锂，需要进行纯化处理。
纯化过程中一般采用溶剂萃取、离子交换等方法，去除掉其中的杂质。
4. 结晶纯化后的溶液通过结晶过程得到电池级碳酸锂晶体。
结晶过程中需要控制温度、浓度等条件，以获得理想的结晶形态和纯度。
5. 干燥结晶得到的电池级碳酸锂晶体需要进行干燥处理，以去除其中的水分。
干燥过程中需要控制温度和湿度，避免晶体吸湿。
三、工艺优化与挑战电池级碳酸锂生产工艺的优化主要包括提高产率、提高纯度、降低成本等方面。
1. 提高产率提高产率是工艺优化的重要目标之一。
通过合理设计和改进工艺步骤，如优化选矿、浸出和结晶条件等，可以提高碳酸锂的产率，提高生产效率。
2. 提高纯度电池级碳酸锂的纯度对电池性能有直接影响。
因此，通过优化纯化工艺，如改进溶剂萃取、离子交换等方法，可以降低杂质含量，提高碳酸锂的纯度。
3. 降低成本降低生产成本是电池级碳酸锂生产工艺优化的重要课题。
通过改进工艺步骤、提高设备效率、节约能源等措施，可以降低生产成本，提高竞争力。
然而，电池级碳酸锂生产工艺也面临一些挑战。
其中，资源、环境、能源等问题是制约电池级碳酸锂产业可持续发展的重要因素。
碳酸锂反应结晶过程研究
碳酸锂反应结晶过程研究
碳酸锂是一种常见的化合物，通常用于制备锂电池、陶瓷和颜料等。
碳酸锂反应结晶过程是指将碳酸锂从溶液中晶化成固体的过程。
碳酸锂反应结晶过程通常包括以下几个步骤：
1.溶解：将碳酸锂加入足够的水中，加热搅拌，使其完全溶解。
2.冷却：将溶液冷却至结晶温度，使碳酸锂从溶液中析出。
3.结晶：在冷却的过程中，碳酸锂析出的小粒子会在溶液中相互靠近，逐渐形成较大的晶
体。
4.过滤：将结晶后的溶液过滤，将晶体从溶液中分离出来。
5.干燥：将晶体放在通风干燥的地方，使其失去足够的水分，从而获得干燥的碳酸锂晶体。
碳酸锂反应结晶过程中，温度和溶液浓度是影响结晶效率的主要因素。
此外，还有一些因素也会影响结晶效率，例如搅拌速度、结晶剂的种类和浓度等。
研究碳酸锂反应结晶过程，可以帮助我们了解碳酸锂的结晶特性，并为优化结晶工艺提供参考。
例如，通过研究可以确定碳酸锂的最佳结晶温度和溶液浓度，从而最大化结晶效率。
此外，研究还可以帮助我们了解碳酸锂的结晶机理，为开发新型结晶工艺提供参考。
总之，碳酸锂反应结晶过程是将碳酸锂从溶液中晶化成固体的过程，研究可以帮助我们了解碳酸锂的结晶特性，并为优化结晶工艺提供参考。
制备碳酸锂结晶的工艺优化
制备碳酸锂结晶的工艺优化陈洁;陈侠【摘要】主要针对含锂卤水通过氯化锂与碳酸钠反应结晶制备高纯度碳酸锂过程中存在的结晶问题做了实验研究.通过考察反应结晶初始浓度、反应温度、进料速率、晶种用量、搅拌速率、进料浓度以及添加剂等对碳酸锂产品的平均粒度及晶体形貌的影响,优化了反应结晶制备碳酸锂的工艺参数.研究表明:在不同优化参数的作用下,通过调控碳酸锂的反应结晶过程,可改变碳酸锂晶体的形貌、粒度及固液分离效果.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2019(051)008【总页数】4页(P29-32)【关键词】碳酸锂;氯化锂;反应结晶【作者】陈洁;陈侠【作者单位】天津科技大学化工与材料学院,天津300457;天津科技大学海洋资源与化学重点实验室;天津科技大学化工与材料学院,天津300457;天津科技大学海洋资源与化学重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ131.11碳酸锂（Li2CO3），是一种无色单斜晶系结晶体或白色粉末，密度为2.11g/cm3，熔点为723℃（压强等于101 kPa时），溶于稀酸，微溶于水，在水中的溶解度随温度升高而降低，不溶于醇和丙酮等有机溶剂。
碳酸锂应用广泛，在玻璃［1］、陶瓷、能源、冶金、电池、医药等重要工业领域都是不可或缺的原料［2］。
目前，生产碳酸锂的原料主要来自矿石和卤水。
其中矿石提取工艺主要有石灰石焙烧法、硫酸法和硫酸盐法。
虽然这些方法较为成熟，但存在能耗高、成本高、污染严重等缺点［3］。
卤水提取碳酸锂的方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、碳化法和煅烧浸取法［4-8］等。
离子交换法过程复杂、产品纯度低、成本高。
萃取法试剂价格昂贵，需反复多次萃取和反萃取才能达到富集的目的，且萃取剂和稀释剂多为有机物，易残留于工业循环体系中，不利于实现卤水资源的综合利用。
沉淀法凭借能耗低、生产成本低、工艺简单等优势，成为最有发展前景的工业生产方法之一。
王雪梅［9］研究了球形碳酸锂产品的制备工艺和形成机理，并通过沉淀法制备出超细粉碳酸锂产品。
碳酸锂工艺生产及过程改进研究
碳酸锂工艺生产及过程改进研究李迎风，张元龙（青海东台吉乃尔锂资源股份有限公司，青海 格尔木 ８１６０００）摘 要：碳酸锂的工艺生产有一定的困难，一方面由于生产碳酸锂的主要原料是盐湖卤水，因此规模化生产碳酸锂的企业必须拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权，这使得该行业具备较高的资源壁垒；另一方面，由于全球盐湖绝大多数资源都是高镁低锂型，而从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度很大。
但是虽然碳酸锂产品存在一定的资源和技术壁垒，但我国具备可开采价值的盐湖还是不少，技术面临突破，行业的壁垒正逐渐削弱，行业目前的高毛利率也吸引更多资金介入。
所以现在该行业要做的是专注于碳酸锂工艺生产及过程改进研究。
关键词：碳酸锂；工艺生产；过程改进中图分类号：ＴＱ１３１．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１９－０２２０－２Study on production and process improvement of lithium carbonateLI Ying-feng, ZHANG Yuan-long（Ｑｉｎｇｈａｉ Ｄｏｎｇｔａｉ ｊｉｎａｅｒ ｌｉｔｈｉｕｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ， Ｇｏｌｍｕｄ ８１６０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ． Ｏｎ ｔｈｅ ｏｎｅ ｈａｎｄ， ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｓａｌｔ ｌａｋｅ ｂｒｉｎｅ， ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｔｈａｔ ｐｒｏｄｕｃｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｏｎ ａ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｍｕｓｔ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｓａｌｔ ｌａｋｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｒｉｇｈｔ ｗｉｔｈ ｒｉｃｈ ｌｉｔｈｉｕｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ， ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｈａｖｅ ａ ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂａｒｒｉｅｒ； ｏｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｈａｎｄ， ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｖａｓｔ ｍａｊｏｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｌｏｂａｌ ｓａｌｔ ｌａｋｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ｈｉｇｈ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｎｄ ｌｏｗ ｌｉｔｈｉｕｍ， ａｎｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｐｕｒｉｆｙ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｆｒｏｍ ｌｏｗ ｌｉｔｈｉｕｍ ｏｌｄ ｂｒｉｎｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｂａｒｒｉｅｒｓ ｆｏｒ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｍａｎｙ ｓａｌｔ ｌａｋｅｓ ｗｉｔｈ Ｅｘｐｌｏｉｔａｂｌｅ ｖａｌｕｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｆａｃｉｎｇ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓ， ｔｈｅ ｂａｒｒｉｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｒｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｗｅａｋｅｎｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｈｉｇｈ ｇｒｏｓｓ ｐｒｏｆｉｔ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｌｓｏ ａｔｔｒａｃｔｓ ｍｏｒｅ ｃａｐｉｔａｌ ｔｏ ｉｎｔｅｒｖｅｎｅ． Ｓｏ ｗｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｈｏｕｌｄ ｄｏ ｎｏｗ ｉｓ ｔｏ ｆｏｃｕｓ ｏｎ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ．Keywords: ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ； ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ； ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ由于碳酸锂的主要原料的开采有资源和技术壁垒，那么在生产中则更需要充分利用资源，并且找到最合适最利益化的工艺生产方式[1]。
出碳酸锂和制备高碳的高淳碳酸锂工艺流程
出碳酸锂和制备高碳的高淳碳酸锂工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copyexcerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!出碳酸锂和制备高纯碳酸锂工艺流程一、准备工作阶段：1. 确定原料和设备：根据生产需求，确定所需的碳酸锂原料和相关设备，如矿石、酸洗设备、热解炉等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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制备碳酸锂结晶的工艺优化陈洁1,2,陈侠1,2(1.天津科技大学化工与材料学院,天津300457;2.天津科技大学海洋资源与化学重点实验室)摘要:主要针对含锂卤水通过氯化锂与碳酸钠反应结晶制备高纯度碳酸锂过程中存在的结晶问题做了实验研究。
通过考察反应结晶初始浓度、反应温度、进料速率、晶种用量、搅拌速率、进料浓度以及添加剂等对碳酸锂产品的平均粒度及晶体形貌的影响,优化了反应结晶制备碳酸锂的工艺参数。
研究表明:在不同优化参数的作用下,通过调控碳酸锂的反应结晶过程,可改变碳酸锂晶体的形貌、粒度及固液分离效果。
关键词:碳酸锂;氯化锂;反应结晶中图分类号:TQ131.11文献标识码:A文章编号:1006-4990(2019)08-0029-04Crystallization process optimization for preparation of lithium carbonateChen Jie 1,2,Chen Xia 1,2(1.College of Chemical Engineering and Materials Science ,Tianjin University of Science and Technology ,Tianjin 300457,China ;2.Tianjin Key Laboratory of Marine Resources and Chemistry ,Tianjin University of Science and Technology )Abstract :The experimental study on the crystallization of lithium ⁃containing brine in the process of preparing high ⁃puritylithium carbonate by reaction of lithium chloride with sodium carbonate was carried out.The process parameters for the prepa ⁃ration of lithium carbonate by reaction crystallization was optimized by investigating the effects of reaction crystallization ini ⁃tial concentration ,reaction temperature ,feed rate ,seed dosage ,stirring rate ,feed concentration and additives on the average particle size and crystal morphology of lithium carbonate products.Results showed that the morphology ,particle size and sol ⁃id ⁃liquid separation effect of lithium carbonate crystal could be changed by regulating the reaction crystallization process oflithium carbonate under different optimized parameters.Key words :lithium carbonate ;lithium chloride ;reaction crystallization碳酸锂(Li 2CO 3),是一种无色单斜晶系结晶体或白色粉末,密度为2.11g/cm 3,熔点为723℃(压强等于101kPa 时),溶于稀酸,微溶于水,在水中的溶解度随温度升高而降低,不溶于醇和丙酮等有机溶剂。
碳酸锂应用广泛,在玻璃[1]、陶瓷、能源、冶金、电池、医药等重要工业领域都是不可或缺的原料[2]。
目前,生产碳酸锂的原料主要来自矿石和卤水。
其中矿石提取工艺主要有石灰石焙烧法、硫酸法和硫酸盐法。
虽然这些方法较为成熟,但存在能耗高、成本高、污染严重等缺点[3]。
卤水提取碳酸锂的方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、碳化法和煅烧浸取法[4-8]等。
离子交换法过程复杂、产品纯度低、成本高。
萃取法试剂价格昂贵,需反复多次萃取和反萃取才能达到富集的目的,且萃取剂和稀释剂多为有机物,易残留于工业循环体系中,不利于实现卤水资源的综合利用。
沉淀法凭借能耗低、生产成本低、工艺简单等优势,成为最有发展前景的工业生产方法之一。
王雪梅[9]研究了球形碳酸锂产品的制备工艺和形成机理,并通过沉淀法制备出超细粉碳酸锂产品。
张娥等[10]对球形微细碳酸锂粉体的制备工艺做了研究,采用的方法是碳酸氢铵复分解法。
当前工业级碳酸锂产品平均粒径小,晶体产品形貌呈棒状,难以分离回收,且含湿量高,导致杂质含量高。
解决以上问题的关键是增大产品粒径及控制产品形貌。
通过对生物矿中起调控作用大分子的结构研究发现,羧基和羟基等基团的存在是其能够起到调控碳酸锂结晶的重要因素。
笔者主要研究了制备高纯碳酸锂的最收稿日期:2019-02-11作者简介:陈洁(1993—),女,硕士,主要研究方向为化工分离与提纯;E-mail :2268609587@ 。
第51卷第8期2019年8月无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRYVol.51No.8Aug.,2019Doi :10.11962/1006-4990.2018-0490佳优化参数。
1实验部分1.1原料、试剂与仪器原料与试剂:氯化锂(LiCl)、无水碳酸钠(Na2CO3)、聚丙烯酸钠[(C3H3NaO2)n]、六偏磷酸钠[(NaPO3)6]、十六烷基三甲基溴化铵(C19H4BrN),均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司提供。
仪器:DC-4015型匀速程控恒温槽、AR224CN 型电子天平、Lab X型X射线粉晶衍射仪、循环多用真空泵、ICP-OES型电导率仪、扫描电子显微镜(SEM)、粒度分析仪、在线颗粒度分析仪。
1.2实验方法分别配制100mL不同质量浓度的LiCl溶液(4、5、6、7、8g/L),一次性加入玻璃夹套反应器中恒温,温度控制在80℃,加入2.0%晶种(加入量占理论产量的质量分数,下同)恒温10min后,将Na2CO3以固体加料方式加到反应器中,加料完毕后继续搅拌20min,实验过程全程采用FBRM监测。
反应结束后,对产品进行过滤,于105℃下恒温干燥至恒重,考察抽滤后固相的含湿量,并测量溶液的电导率。
通过单因素实验及正交实验考察了初始浓度、反应温度、加料浓度、晶种用量和搅拌速率对产品平均粒径的影响。
在优化工艺参数基础上,进一步考察不同种类、浓度的添加剂对碳酸锂结晶的影响。
2结果与分析2.1单因素实验2.1.1初始浓度固定条件:实验控制相同量的碳酸钠加料速率, 2.0%晶种量、搅拌速率为400r/min、反应温度为25℃,考察Li+初始质量浓度对产物收率、纯度、粒度形貌的影响,结果见表1。
从表1可见,随着锂离子浓度的增大,碳酸锂的收率、纯度和粒度都明显增加,说明晶种可以提供有效的生长表面,促使碳酸锂在晶种表面生长。
综合考虑,实验选择适宜的进料初始浓度为8g/L。
固定条件:实验控制相同量的碳酸钠加料速率,2.0%、400r/min、浓度为8g/L,考察了反应温度对产物收率、纯度、粒度形貌的影响,结果见表2。
从表2可见,反应温度越高,碳酸锂收率、纯度和粒度越大,这是由于温度升高,体系黏度随之减小,有利于晶体的生长;而80℃以后收率和纯度趋于平缓,平均粒径有所下降。
综合考虑,实验选择适宜的反应温度为80℃。
固定条件:实验控制相同量的碳酸钠加料速率, 2.0%晶种量、反应温度为80℃、进料初始质量浓度为8g/L,考察了搅拌速率对产物收率、纯度、粒度形貌的影响,结果见表3。
从表3可见,随着搅拌速率的升高,碳酸锂收率、纯度和粒径呈现先增大后减小的趋势。
这是因为搅拌速率过低,晶体在反应体系中混合不均匀,不利于晶体生长且易于玻璃夹套反应器内部产生黏壁效应;搅拌速率过高又会增大晶体破损概率。
综合考虑,实验选择适宜的搅拌速率为200r/min。
2.1.4加料速率固定条件:实验控制2.0%晶种量、搅拌速率为200r/min、进料初始质量浓度为8g/L、反应温度为25℃,考察了加料速率对产物收率、纯度、粒度形貌的影响,结果见表4。
从表4可见,碳酸锂的收率、纯度和平均粒径随加料速率的增加先增大后减小。
加料速率过快,晶体会爆发成核,因此产品粒度变小;加料速率过慢,会导致反应结晶时间过长,搅拌会导致产品破损,影响产品收率和纯度。
综合考虑,实验选择适宜的加料速率为4次/h。
无机盐工业第51卷第8期2.2正交实验在单因素实验基础上,对加料速率、晶种用量、搅拌速率、反应温度4个因素做L9(34)正交实验,实验结果见表5~6。
从表5的实验结果中,对比可以分析出最佳实验方案为A1B2C1D2,即加料速率为3次/h、晶种用量为2%、搅拌速率为150r/min、反应温度为80℃。
按此最佳因素组合进行实验,得到的碳酸锂产品粒度为62μm,含湿量为12.01%,单次反应收率为82.41%,纯度为96.86%,所得实验结果都优于单因素实验和正交实验设计方案中各实验所能达到的最佳效果(如表6所示)。
优化条件下制备的碳酸锂晶体经洗涤、干燥做XRD和SEM表征,结果见图1和图2。
图1最优条件下制得碳酸锂的XRD谱图图2最优条件下制得的碳酸锂SEM照片由图1可以看出,产物物相中只检测出Li2CO3。
由图2可以看出,碳酸锂产物为紧密、规则的球形晶体。
2.3不同浓度聚丙烯酸钠在最佳优化条件下对碳酸锂结晶的影响为了探究聚丙烯酸钠添加剂对碳酸锂晶体的影响,进一步确定合适的浓度,实验分别考察了9个不同浓度的聚丙烯酸钠对晶体的影响,结果见表7、图3。
表聚丙烯酸钠浓度对碳酸锂晶体的影响由表7可以看出,平均粒径和收率先增加后减小,无添加剂时收率为75.66%,黏壁现象严重,随着聚丙烯酸钠浓度增大,黏壁现象得到缓解,收率最高达88.02%。
所以适量的聚丙烯酸钠能增大晶体粒度。
由图3可以看出,添加低浓度的聚丙烯酸钠后,晶体的一条长径明显增加,相比于无添加剂的碳酸锂晶体的长柱状,晶体的两侧趋于扁平;继续增加添加剂聚丙烯酸钠的浓度,晶体与晶体之间的缝隙逐渐缩,逐渐演变成球形晶体,且在聚丙烯酸钠的质量浓度0.2g/L时,球形碳酸锂表面光滑密实;当晶体质量浓超过0.5g/L时,球形晶体表面的碎晶增多。