河南卢氏花岗伟晶岩的矿物学特征及综合利用

对河南卢氏花岗伟晶岩的矿物学特征进行研究,开发"重选-正反浮选"联合工艺回收锂电气石和云母新技术,采用光学显微镜(OM)、XRD、SEM及EDS对原矿和精矿形貌及矿物组成进行表征,并对原矿、精矿及尾矿中元素含量进行分析。结果表明:花岗伟晶岩主要矿物组成为锂电气石、石英、钠长石、白云母和锂云母;当磨矿粒度小于74μm的矿石含量为40%时,采用"重选-浮选"新技术可获得锂电气石品位为98.31%、回收率为82.19%的锂电气石精矿和云母品位为98.94%、回收率为93.95%的云母精矿;锂电气石化学式为Na(Li,Al2)Al6(BO3)3Si6O18(OH)x(x=4或5),结晶度为95.94%。     

硫酸介质中锂云母分解反应动力学

以四川某地锂云母矿石经选矿预处理所得锂云母精矿为原料,研究在硫酸介质中锂云母的分解反应过程。结果表明:在硫酸浓度为4.2 mol/L、硫酸与锂云母液固质量比为3:1、温度为433 K、转速为30 r/min条件下反应4 h,Li2O的溶出率达96%。反应动力学实验结果表明:锂云母酸解反应属于固膜扩散控制,分解过程符合液-固单颗粒反应模型中的缩芯模型;反应的表观活化能为Ea为28.3 k J/mol,阿伦尼乌斯常数k0为2.608,反应级数n为0.998。     

绿柱石优先浮选及其与锂辉石分离的研究与实践

本文探明了在碱性介质中绿柱石和脉石矿物的主要活化因素Ca~(2+)与抑制因素CO_3~(2-)的关系,克服了矿泥及硬水中“难免离子”对浮选的不良影响,从而制定了能在不同的天然河水中浮选各种绿柱石或锂辉石矿石及其复合矿石的流程.全部过程无脱泥洗矿或特殊处理,药剂来源容易,价格便宜,流程简单,适应性强,灵活性大. 工业试验证明:采用该流程选别含0.3%BeO的绿柱石矿石,可得含9.2—10.8%BeO的铍精矿,回收率88—80%;选别含0.055%BeO和0.93%Li_2O的绿柱石-锂辉石复合矿石,可分别获得铍精矿品位8.5%BeO,回收率69%,锂精矿品位6.0%Li_2O,回收率88%,现已成功地应用于选厂生产实践.     

锂钛氧嵌锂负极材料的研究进展

目前锂离子电池主要受制于安全性能、大功率性能和制造成本,新型高性能锂钛氧基负极材料有望解决这些问题,在动力型和储能型锂离子电池中获得应用。本文对Li4Ti5O12、Li Ti2O4、Li2Ti3O7、Li2Ti6O13等系列锂钛氧嵌锂化合物的晶体结构、电化学性能、制备方法、化学改性、应用研究等方面的重要成果进行了较全面的阐述,并指出了未来研究发展方向。     

SELECTIVE FLOATATION OF BERYL AND ITS SEPARATION FROM SPODUMENITE

本文探明了在碱性介质中绿柱石和脉石矿物的主要活化因素Ca~(2+)与抑制因素CO_3~(2-)的关系,克服了矿泥及硬水中“难免离子”对浮选的不良影响,从而制定了能在不同的天然河水中浮选各种绿柱石或锂辉石矿石及其复合矿石的流程.全部过程无脱泥洗矿或特殊处理,药剂来源容易,价格便宜,流程简单,适应性强,灵活性大. 工业试验证明:采用该流程选别含0.3％BeO的绿柱石矿石,可得含9.2—10.8％BeO的铍精矿,回收率88—80％;选别含0.055％BeO和0.93％Li_2O的绿柱石-锂辉石复合矿石,可分别获得铍精矿品位8.5％BeO,回收率69％,锂精矿品位6.0％Li_2O,回收率88％,现已成功地应用于选厂生产实践.     

以Li_2TiO_3为原料合成Li_4Ti_5O_(12)的机理和电化学性能

以偏钛酸锂(Li2TiO3)和二氧化钛(TiO2)为原料,采用固相法合成钛酸锂(Li4Ti5O12),通过XRD、SEM和电化学测试等方法对合成的钛酸锂材料的结构、形貌和电化学性能进行表征,同时研究一次颗粒长大规律和反应机理。结果表明:Li2TiO3是传统固相法合成Li4Ti5O12的中间产物,用Li2TiO3为原料在720、750℃保温10 h可合成纯的Li4Ti5O12,制备的一次颗粒粒径分别为270、278 nm,较用Li2CO3和TiO2为原料合成纯相的温度更低,一次颗粒粒径更小。反应期间,一次颗粒粒径随着反应分数的增大呈快速增长势头;反应结束后,一次颗粒粒径增长缓慢。750℃合成的Li4Ti5O12在充放电倍率为0.1C、1C、5C、9C时,比容量分别为170、164、149、126 m A·h/g,在0.1C时循环200次容量保持率大于97%,显示制备的Li4Ti5O12具有良好的电化学性能。     

新型阳离子捕收剂在极难选高硅型铝土矿反浮选中的应用

详细研究了一水硬铝石和脉石矿物在BS-3为捕收剂时的浮选特性,考察了调整剂在矿浆中对浮选的影响,并在此基础上进行了人工配矿和实际矿石的浮选分离试验研究。实际矿石试验结果为:精矿中Al2O3和SiO2的品位分别为64.55%和6.28%,精矿A/S为10.28,Al2O3的回收率高达83.41%。     

四川康定选铁尾矿回收锂辉石选矿试验研究

四川康定某选铁尾矿Li_2O品位0.76%,可通过浮选对锂资源加以利用。试验采用先脱泥再浮选的原则流程,对该选铁尾矿进行脱泥后,采用碳酸钠、氢氧化钠为调整剂抑制云母,实验室自制QA-7作为捕收剂回收锂辉石,并用design-expert8.0软件对粗选试验结果进行优化,确定捕收剂用量800 g/t,抑制剂用量为1700g/t进行试验。通过闭路试验,获得锂精矿Li_2O品位5.71%,回收率75.78%,实现了对该尾矿资源的二次利用。     

热处理制度对Li2O-SiO2-P2O5系统玻璃的析晶和微观结构的影响

采用传统的熔融法制备了以P2O5为形核剂的Li2O-SiO2系统基础玻璃.通过差热分析方法获得该玻璃晶化的热处理条件,并确定了一步法和两步法的热处理工艺.利用XRD和SEM对一步法和两步法晶化处理后试样的物相组成和微观结构进行分析,讨论了不同热处理制度对析出晶相的种类和微观结构的影响.结果表明:一步法热处理得到的主晶相为亚稳定的一硅酸锂(Li2SiO3)晶体,继续升高热处理温度后,一硅酸锂(Li2SiO3)晶相向二硅酸锂(Li2Si2O5)转变,最后两步法热处理试样的晶相种类为Li2SiO3和Li2Si2O5 2种晶体.两步法热处理有利于稳定的Li2Si2O5晶体析出.从一步法到两步法的热处理,Li2Si2O5晶体的尺寸明显增加.另外,对于两步法热处理,在相同的形核时间下,延长晶体长大时间,Li2Si2O5晶体的生长比较缓慢.     

富锂尖晶石Li1+xMn2-xO4的合成与性能

将MnO2和Li2CO3通过固相反应法合成了化学计量比的LiMn2O4和富锂型Li1 xMn2-xO4(x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.1).研究表明,所合成的样品均具有尖晶石结构,无杂相存在,样品的晶格常数随x值的增大而减小.用SEM分析了样品的表面形貌,发现掺锂可明显改善LiMn2O4一次颗粒表面的结构,抑制表面裂纹的产生.电化学性能测试表明,随着掺锂量的提高,电极的循环性能变好.通过研究发现,Li1.04Mn1.96O4具有较高的初始容量和良好的循环性能,因而,Li1.04Mn1.96O4是一种比较理想的锂离子电池正极材料.     

建平膨润土锂化研究

对提纯后的建平天然膨润土进行锂化改型.探索了Li2CO3与H2C2O4的比值、反应时间、pH值、反应温度、矿浆浓度对锂化效果的影响.用锂化土的膨胀容、胶质价和X射线衍射图谱对锂化效果进行检验.结果表明,最佳的锂化工艺为:溶液体系pH值在7～8,m(Li2CO3)∶m(H2C2O4)=0.8,反应时间为1.5 h,反应温度为80℃,矿浆浓度为3％.制备的锂基膨润土的悬浮性有了很大的提高.     

酸浸和沉淀组合工艺回收废锂离子电池中的钴和锂(英文)

基于废锂离子电池中的金属在不同价态时的化学行为差异,通过化学精制从废弃锂离子电池中获取高附加值的钴锂化学产品。将从正极中分离出来的活性物质溶解在硫酸和过氧化氢溶液中,加入(NH4)2C2O4生成CoC2O4·2H2O 沉淀。在获得CoC2O4·2H2O 后,加 Na2CO3获得Li2CO3沉淀。实验结果表明:96.3% 的Co和87.5%的Li溶解在2mol/LH2SO4和2.0%H2O2(体积分数)溶液中,并且有94.7 %的Co和71.0%的Li以CoC2O4·2H2O和Li2CO3的形式沉淀下来。     

含Co、Ni、Fe锂铝硅玻璃的析晶机制

以Li2O-Al2O3-SiO2（锂铝硅）微晶玻璃为研究对象,采用DTA、XRD、IR和SEM等测试技术研究含Fe2O3、Co2O3、Ni2O3锂铝硅玻璃的析晶动力学和晶化过程,分析着色剂成分Co2O3、Ni2O3对锂铝硅玻璃晶化过程及结构的影响机制。结果表明：着色剂成分不仅决定锂铝硅微晶玻璃的着色度,而且还影响锂铝硅玻璃的析晶过程和显微结构;着色剂的加入可提高锂铝硅玻璃的析晶温度,但降低析晶动力学参数,且高Co2O3含量的降幅大于高Ni2O3含量的。着色剂对锂铝硅玻璃析晶能力的影响主要与着色离子的离子半径、电场强度及对断裂硅氧四面体联结能力有关。     

LiMn2O4/Li4Ti5O12复合材料的制备与电化学性能

以LiMn2O4、醋酸锂和钛酸四丁酯为原料,乙醇为溶剂,采用原位复合法制备LiMn2O4/Li4Ti5O12复合材料.采用X射线衍射分析、红外光谱、扫描电镜和电化学测试等手段对复合材料进行表征.结果表明,在LiMn2O4/Li4Ti5O12复合材料中晶态的LiMn2O4表面被无定形结构的Li4Ti5O12包覆,但Li4Ti5O12的存在并没有改变LiMn2O4的晶体结构.由于Li4Ti5O12的包覆,LiMn2O4的倍率性能和高温性能都得到显著提高:室温下2.0C放电时20次循环后LiMn2O4/Li4Ti5O12复合材料的可逆容量达到108.4mA·h/g,平均每次循环的容量损失只有0.053%;而55 ℃ 1.0C放电时,经60次循环后LiMn2O4/Li4Ti5O12的放电容量为109.9 mA·h/g,平均每次循环的容量损失为0.036%.     

锂离子筛前驱体Li4Mn5O12的制备及性能

以水热法自制γ-MnOOH和LiOH?H 2 O为原料,在较低温度下固相反应制备出尖晶石型Li 4 Mn 5 O 12,经酸浸脱锂后得到对Li+具有特殊选择性的MnO 2离子筛。研究该离子筛对Li+的吸附性能和选择性,并用XRD、SEM和FT-IR等和Li+选择性吸附研究固相反应工艺对离子筛材料结构、化学组成及离子交换性质的影响。结果表明：煅烧时间对前驱体的生成有较大影响,由400℃煅烧32 h所得的前驱体为纯相Li 4 Mn 5 O 12化合物,经酸浸脱锂后的离子筛仍保持与前驱体相同的尖晶石结构;锰源γ-MnOOH、前驱体Li 4 Mn 5 O 12和离子筛MnO 2均为低维棒状结构形貌;离子筛对锂的吸附速率符合一级动力学Lagergren方程,饱和吸附容量为40.2 mg/g,并具有较好的Li+选择性。     

Li4Ti5O12/石墨复合材料的湿法制备与表征

以醋酸锂、钛酸丁酯和石墨为原料,无水乙醇为溶剂,采用湿法制备Li4Ti5O12/石墨复合材料.采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和电化学测试对合成产物进行表征.结果表明:600 ℃氩气气氛中煅烧6 h可制得含碳量5%左右的Li4Ti5O12/石墨复合材料,其可逆容量达到167.1 mA·h/g;经80次循环后,0.1C放电时容量保持率为99.0%,2.0C放电时容量保持率达到105.1%.与纯Li4Ti5O12相比,Li4Ti5O12/石墨复合材料具有更好的循环性能和倍率性能,是一种优良的锂离子电池负极材料.     

Li2O和B2O3对精炼渣脱硫性能影响的试验研究

在CaO基精炼渣中分别加入Li2O代替等量CaO和加入B2O3代替等量CaF2进行改质,对改质后精炼渣进行熔化性能和脱硫性能的实验研究。结果表明Li2O显著增强精炼渣的脱硫能力,当Li2O含量大于7.5%时,提高脱硫率ηS至90%以上。而B2O3对精炼渣的脱硫率无明显影响,但可取代CaF2作为助熔剂加入,以减缓氟对耐材的浸蚀和对环境的影响。     

Li2MnO3的电化学活性及脱嵌锂机理研究进展

富锂固溶体正极材料xLizMnO3·（1-x）LiMO2（M--Co,Ni,Mn…）,首次不可逆容量很大程度上与组分中的LizMnO3电化学过程有关。富锂固溶体正极材料4．5V区域充电平台是组分中Li2MnO3电化学活化过程;Li2MnO3首次循环不可逆容量较大,约在50～100mAhg-1,4．5V电位脱出Li＋同时脱出O2-,等效脱出不可嵌入的Li2O;Li2MnO3与分解的电解液发生离子交互反应后,H＋占据不可逆位置,阻碍了Li＋的嵌入;多周循环晶体结构改变,形成不可逆结构并有新相生成。本文综合介绍近几年关于Li2MnO3结构、常温脱嵌锂机理、高温下电解液分解及循环后结构变化等方面的研究现状。     

焙烧温度对Li2FeSiO4前驱体Li2SiO3性能的影响（英文）

以Li2CO3,HNO3,Si(OC2H5)4为原材料,采用溶胶-凝胶和高温焙烧法合成Li2SiO3;研究焙烧温度和回流系统对硅酸锂组分和性能的影响;利用TGA/DTA,XRD,SEM和粒径分析等手段对样品进行表征;采用Li2SiO3和Fe2C2O4.2H2O固相反应制备Li2FeSiO4。XRD结果表明,在溶胶-凝胶制备过程中使用回流系统能减少Li2SiO3样品中Li2SiO5和Li4SiO4杂质。焙烧结温度对Li2SiO3的性能有重要的作用,当温度为700℃时,Li2SiO3前驱体材料样品纯度为97%,并具有良好的形貌;它是由粒径为1～3μm的一次粒子组成,一次粒子束形成疏松、多孔的团聚体。     

粉末粒度对二硅酸锂玻璃陶瓷烧结行为、微观结构和弯曲强度的影响(英文)

采用热压烧结技术成功制备了SiO2-Li2O-P2O5-ZrO2-Al2O3-K2O-CeO系二硅酸锂玻璃陶瓷。研究了不同粉体粒度对其烧结行为、相组成、微观结构和弯曲强度的影响。结果表明,不同粉体粒度制备的玻璃陶瓷晶相组成类似,主晶相均为Li2Si2O5晶体;微观形貌均为互锁的Li2Si2O5棒状晶粒,但Li2Si2O5晶体的晶粒尺寸及分布随粉末粒度变化有所不同。当玻璃粉末粒度为14μm时,烧结出的二硅酸锂玻璃陶瓷晶粒尺寸合适,密度较高,三点弯曲强度最高,可达354±17 MPa;且透光性能良好,与医用EMAX材料接近。