Оптимизация технологий переработки литийсодержащего вторичного сырья для получения карбоната лития

ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Мировые запасы лития и нахождение в природе
1.2. Основные производители и потребители лития
1.3. Динамика цен на литий и способы получения лития
1.4. Технологии переработки литийсодержащего сырья
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день особое внимание занимает производство и потребление лития. Основным источником лития является карбонат лития - стабильная соль, очищенная для получения металла. Он извлекается при помощи опреснении воды с высокой концентрацией карбоната лития. Также литий добывается из минералов в вулканических породах. У лития высокий электрохимический потенциал и низкая температура плавления. Литий наиболее эффективен в химических источниках тока с жидким или твёрдым электролитом. Литий используется в производстве анодов аккумуляторов и гальванических элементов.
С начала 2020 года на литий происходит тенденция на повышение спроса из-за смещения акцента производства в сторону электромобилей. За 2020 год в Европе продажа электромобилей выросла на 137 %, достигнув количества в 1,4 млн машин, а, в свою очередь, в Китае продажа выросла на 12%, то есть число электромобилей достигло 1,3 млн. С рекордной скоростью продаются электромобили в Европе и Китае. В планах у Европы к 2030 году сокращение уровня углеродного выброса у автомобилей на 55%, а к 2035 году полностью отказать от производства дизельных автомобилей.

Весь текст будет доступен после покупки

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Мировые запасы лития и нахождение в природе

В настоящее время литий-ионные аккумуляторы являются одним из наиболее востребованных видов энергетических источников. На сегодняшний день большинство последних моделей автотранспорта комплектуются литий-ионными аккумуляторами. Данный тип батарей способен обеспечить высокие показатели производительности, при сравнительно небольшом весе [1].
Масштабное производство электротранспорта связано с увеличением спроса на литиевые энергетические источники. Следовательно, возникает вопрос об количестве запасов лития в мире и возможности истощения необходимого материала в производстве аккумуляторов [1].
При изготовлении химических источников тока литий используют либо в виде соединения с другими элементами, либо в виде металлизированного лития. Литий – достаточно распространенный элемент на планете, но в то же время он является очень редким, так как большая часть лития, существующего на планете, не возможна добыча доступными способами для человека. Например, морская вода содержит в себе миллиарды тонн высокообогащенного разбавленного лития, но его добыча явлется достаточно затруднительным процессом. Также, концентрированные литиевые породы формируются в верхних слоях Земли в виде хлорида лития, силиката лития и карбоната лития. Содержание лития в верхней коре земного шара составляет 21 г/т [1].
По своим геохимическим свойствам этот металл относится к крупно-ионным элементам, в числе которых другие щелочные металлы - калий, рубидий и цезий. Для лития свойственно концентрирование в кислых магматических породах (накапливается в наиболее поздних продуктах дифференциации магмы - пегматитах) и осадочных алюмосиликатах [1].
При выветривании литий относительно легко выделяется из первичных минералов при окислении и в кислой среде, а затем связывается глинистыми минералами, в небольшой степени он накапливается также в органическом веществе. По этой причине содержание третьего элемента периодической системы в почвах подчиняется главным образом условиям почвообразования, нежели его начальным содержаниям в материнских породах. Распределение лития в почвенном профиле зависит от общих тенденций циркуляции почвенных растворов [1].
Однако это распределение может быть весьма неупорядоченным. Так, средние содержания лития колеблются от 1,2 мг/кг в легких органических почвах до 98 мг/кг в аллювиальных. Низкое содержание третьего элемента выявлено для светлых песчаных почв, особенно если они образовались на ледниковых отложениях [1].

Весь текст будет доступен после покупки

[1] Наумов, А. В. О современном состоянии мирового рынка лития / А. В. Наумов, М. А. Наумова // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. – 2010. – № 4. – С. 60-66.
[2] Алинов, М. Ш. Перспективы лития в "зеленой энергетике" / М. Ш. Алинов // Геология и охрана недр. – 2018. – № 1(66). – С. 85-87.
[3] Патент № 2 531 911 С1 Российская Федерация, Н01М 6/52. Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации: № 2013154384/07: заявл. 06.12.2013: опубл. 27.10.2014 / А. Ю. Бойко, В.В. Красильников, В. И. Тагаев, Е. Б. Поторопин, Б. В. Серебренников; заявитель Федеральное государственное казенное учреждение «33 центральный научно-исследовательский испытательный институт» Министерства обороны Российской Федерации.
[4] Патент № 2108644 С1 Российская Федерация, Н 01 М 6/52, 10/54. Способ утилизации литийсодержащих отходов: № 95120133/09: заявл. 28.11.1995 : опубл. 10.04.1998 / И.Е. Аброськин, В.Г. Крутицкий, В.А. Лопырев, И.С. Погуда, М.П. Тиунов, Е.В. Юдина; заявитель Акционерное общество открытого типа «Новосибирский завод химконцентратов».
[5] Патент № 2067126 C1 Российская Федерация, МПК C22B 26/12, C22B 7/00. Способ извлечения лития из литий-, алюминийсодержащих отходов : № 93034373/02 : заявл. 01.07.1993 : опубл. 27.09.1996 / В. П. Исупов, Л. Э. Чупахина, Ю. М. Самойлов ; заявитель Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО РАН.
[6] Авторское свидетельство № 1439141 A1 СССР, МПК C22B 7/00, C22B 26/10. Способ переработки отходов лития и его сплавов : № 4210151 : заявл. 16.03.1987 : опубл. 23.11.1988 / Н. В. Невская, С. Д. Шардин, М. Ю. Нахшин ; заявитель ПРЕДПРИЯТИЕ П/Я В-2763.

Весь текст будет доступен после покупки