高锂盐含量的电解质对铝电解生产的影响及应对措施

<正>通过对铝电解质中氟化锂含量高的原因及高锂盐含量的电解质对铝生产带来的影响进行分析,提出了针对目前高锂盐含量的电解质体系,电解铝生产企业在电解生产过程中所采取的应对措施,确保铝电解生产平稳高效。近年来,电解铝生产企业反应最大的问题是氧化铝原料中所含锂杂质较高,导致电解质中锂含量相应大幅提高,绝大部分生产企业氟化锂含量已经超过3%,最高的已达9%~10%。高锂盐含量的电解质体系,致使电解生产槽温低,氧化铝溶解能力差,电解槽炉底沉淀多,引起电解工艺操作难度大,铝电解槽     

高锂、钾盐电解质体系下铝电解槽焙烧启动工艺控制实践

针对铝电解生产过程中由于电解质体系中的锂、钾盐含量较高,导致电解槽启动后电解温度偏低,不能满足电解工艺要求,对电解槽的后期管理和正常生产影响较大;结合实际生产中高锂钾盐对新启动槽的影响,提出了一些解决措施,并在实际生产过程中取得了较好效果,解决了复杂电解质体系下电解槽的启动温度过低的问题,为电解槽后期正常生产提供了基础保障。     

高锂盐电解质体系低温生产控制技术

本文结合国内外电解铝企业采用添加锂盐优化电解质成分低温运行的技术研究，对某公司采取高锂盐电解质体系低温运行的生产实践进行了分析总结，提出了克服高锂电解质体系运行弊端采取的配套应对措施。     

锂盐富集型电解质体系管理工艺探讨及对策

本文主要介绍河南万基铝业二公司330KA大型预焙电解槽因长期使用河南境内高锂盐AL2O3造成电解质中锂盐富集,各项技术生产指标不理想。2014年月份开始进行技术条件优化管理和电解槽转型改造,经过实践,主要技术指标较前有明显提升。     

论高锂盐电解质生产控制技术

正结合国内外电解铝企业采用添加锂盐优化电解质成分低温运行的技术,对某公司采取高锂盐电解质体系低温运行的生产实践进行分析总结,提出了克服高锂钾电解质体系运行的弊端;另外,介绍了为充分发挥其高导电性的特点,所采取的一整套配套的应对措施。     

基于数据分析的复杂铝电解质体系工艺优化研究

在现行冰晶石—氧化铝熔盐铝电解工艺中,作为原料的氧化铝中均会含有一定的氧化锂,由于氧化铝原料中的锂盐含量的差异性,造成国内铝电解质体系较为复杂,直接影响铝电解系列的电流效率和能耗。本文通过分析不同铝电解系列的铝电解体系、工艺控制参数、生产技术指标数据,提出了最佳氟化锂浓度条件下、低锂盐铝电解质体系及高锂盐铝电解质体系的工艺参数优化方案。     

高锂钾电解质体系下降低炭渣量的技术

针对高锂钾电解质体系下铝电解生产过程炭渣量显著偏高的问题,研究分析了电解质对炭素材料润湿性的变化规律,以及分子比对电解质含碳量的影响,并开展了降低炭渣量的工业试验,炭渣量降低显著。结果表明：相比纯净体系电解质,高锂、高钾体系电解质对炭素材料的润湿性较好,降低分子比或提高过热度能够降低润湿性;通常条件下,高锂、高钾体系电解质中含碳量高于纯净体系,但合理的分子比控制范围可以使含碳量保持在0.2%以下;高锂和高钾体系下降低炭渣量的关键措施略有不同,但所遵循的规律与电解质对炭素材料润湿性变化的规律相同。     

大型锂电解槽流场分析

锂电解槽相比于镁、铝电解槽电流小,产量低,随着市场对金属锂的需求逐年上升,开发设计大电流锂电解槽可以为工业实际运用提供参考。以大电流锂电解槽为研究对象,运用有限元软件COMSOL建立锂电解槽电解质-氯气气液两相流模型,采用Euler-Euler两相流模型并耦合k-ε模型用于求解电解液速度,分析了槽内电势、电流密度及流场分布规律。结果表明,电解槽内的极间空间顶部皆存回流情况,越靠近电解槽内部,回流现象越明显;电解槽内壁处湍流黏度较高,涡流强度大;每对电极对应的电解质循环具有明显的界限,随着阴阳极对靠近电解槽内壁面数增加,电解液循环效果越好。     

富锂电解质铝电解槽低电压生产的研究

河南地区铝土矿含锂丰富,用此矿石生产的氧化铝富含锂。通过分析富锂氧化铝在电解槽使用后的电解质特点,提出发挥富锂电解质生产的优点、规避其缺点的低电压生产观点,通过在200KA电解槽上6年多的应用,证明了富锂电解质低电压技术运行可靠,可明显降低电力和氟盐消耗,能产生良好的经济效益与社会效益。     

异型阴极铝电解槽电解质-焦粒焙烧启动技术实践及分析

分析了铝电解槽常用的焙烧启动方法的优缺点,详细介绍了重庆天泰铝业300 kA异型阴极铝电解槽电解质-焦粒焙烧启动方法并与常用方法进行了对比分析,实践证明异型阴极铝电解槽采用电解质-焦粒焙烧启动效果更好。     

Lithium chloride extraction by n-butanol

Lithium chloride extraction with n-butanol has been studied using synthetic solutions containing different quantities of lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride and calcium chloride. Based on distribution coefficients, separation factors and McCabe-Thiele representation of the results, a process has been proposed for separation and recovery of lithium chloride. This process has been successfully applied for production of lithium chloride from leach solutions at the laboratory scale. The purity of this lithium chloride product was as high as 99.6%.     

酸浸对废旧电池回收磷酸铁中杂质的去除作用

伴随着锂离子电池大规模退役潮的来临,废旧电池对环境的危害逐渐凸显,废旧电池中的有价金属作为“城市矿山”的资源化利用也受到了广泛关注。目前的回收工艺主要集中于提锂,而对提锂后的废渣关注度不够。以废旧磷酸铁锂电池材料提锂后的磷酸铁为研究对象,提出直接酸浸提纯工艺,通过改变浸出液的浓度、浸出时间、浸出次数等工艺参数,获得纯度较高的磷酸铁。结果表明,在原材料球磨处理、高温高压、水热反应等条件下,Al、Cu、Ca、Ni杂质元素的浸出率分别为36%、51.35%、89.48%、90.91%,说明酸浸对废旧电池回收磷酸铁中杂质具有明显的去除作用。试验结果为实现从废旧磷酸铁锂材料中回收碳酸锂和磷酸铁再制备磷酸铁锂的完整再生循环过程提供基础。     

铝电解质体系中锂盐含量对技术参数的影响

通过铝电解过程中氟化锂含量对电解质影响的分析,针对高锂盐含量的电解质体系,提出在生产过程中应采取的方法,确保铝电解高效低耗生产。     

真空热还原制锂工艺的技术经济分析

系统介绍了以碳酸锂为原料 ,加入石灰或铝氧土后 ,经焙烧、硅铁或铝粉真空热还原制取金属锂的工艺。本法与氯化锂熔体电解制取锂的工艺相比 ,具有产品成本低、纯度高、环境状况好的优点。     

废旧磷酸铁锂正极材料氯化焙烧回收锂

针对目前废旧磷酸铁锂处理工艺存在耗能高、污染大等问题,探索了一种废旧磷酸铁锂电池正极材料氯化焙烧工艺。焙烧过程中,以NH₄Cl作为氯化剂,实现锂和部分金属物相转型,形成可溶性的氯化盐。探究NH₄Cl用量、焙烧温度、焙烧时间、气氛条件等对氯化过程的影响。试验结果表明,废旧磷酸铁锂正极材料经氯化焙烧转型,可实现Fe、Al在氧化性气氛中转化为Fe₂O₃、FeOCl和AlPO₄等难溶物,在水浸过程中原料中的不溶性杂质和难溶的Fe、Al化合物进入渣相,Li部分转化为可溶性物质,从而选择性浸出至溶液。本方案能够选择性从废旧磷酸铁锂电池中提取最有价值的金属锂,实现资源的回收、高效利用。     

磷酸铁锂正极废料选择性提锂制备电池级碳酸锂

废旧磷酸铁锂电池回收对减少环境污染与缓解锂资源压力有重要意义。传统废旧磷酸铁锂电池回收存在锂回收率低、废水处理成本高的问题。通过借鉴Li-Fe-P-H₂O系E-pH图及磷酸铁锂电池充放电脱嵌锂的过程,提出采用“过氧化氢+硫酸”体系选择性回收锂。经XRD、SEM检测,提锂后橄榄石型的FePO₄结构与原始LiFePO₄相结构保持一致,微观形貌的变化也很小。优化条件下,Li浸出率达98%以上,同时Fe、P的浸出率在0.1%以下。得到的锂浸出液经净化后成功制备出电池级的碳酸锂。     

复杂铝电解质体系中锂盐和钾盐对氧化铝浓度的影响

我国铝电解企业所使用的原料氧化铝来源复杂,特别是富含锂、钾元素,造成锂盐、钾盐在铝电解质体系中大量富集,导致铝电解质成分复杂,对氧化铝的溶解过程造成极大影响。依据大量生产控制数据,解析了氟化锂、氟化钾在复杂铝电解质体系中对氧化铝的溶解性能的影响关系。结果表明,电解质体系中的锂盐、钾盐与冰晶石反应生成氟化锂、氟化钾。在低氟化锂浓度(3.00%)时,氧化铝浓度随着氟化锂浓度的增加而降低;在高氟化锂浓度(3.00%)时,氧化铝浓度随着氟化锂浓度的增加而增加。氧化铝的浓度随着氟化钾浓度的增加而增加;在复杂铝电解质体系中氟化锂的浓度控制在1.50%～2.50%可以保持铝电解过程的最优状态,铝电解质体系中尽量避免含氟化钾。     

含钾、铷、锂云母矿综合回收试验研究

以江西某含钾、铷、锂云母矿为原料,研究了氯化焙烧工艺综合回收有价多金属工艺,考察了添加剂种类、焙烧温度、焙烧时间、添加剂用量、磨矿粒度等因素对试验结果的影响。研究结果表明,最佳工艺为锂精矿磨矿至-0.047 mm 75%,添加用量35%,在850℃下焙烧2 h。锂、铷、钾浸出率分别达到85%、85%和95%。该工艺具有成本低、浸出率高的特点。     

废旧特斯拉电池LiNi0.815Co0.15Al0.035O2正极物料选择性焙烧转型提锂

在“碳达峰碳中和”战略目标下,新能源产业受到国家政策的大力扶持,我国锂电新能源产业迅猛发展,作为新能源汽车核心部件的锂离子电池的产量及报废量持续增加。废旧三元锂电池含大量的有价金属和危险废物,对其综合回收利用兼具经济和环境效益。传统火法工艺存在能耗高、锂损失率大、污染重等缺点,而常规湿法工艺亦存在流程长、净化工序复杂、锂综合回收率低、废水量大等问题。现阶段研究多以LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂（NCM) 三元正极材料为研究对象,而针对新型含铝特斯拉电池物料的回收鲜有报道,因此以典型的特斯拉三元正极材料LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂（NCA) 为原料,以碳和氢气为还原剂,采用“还原焙烧转型-选择性提锂”工艺对废旧锂电池中的锂进行选择性提取回收,并从还原焙烧及浸出方式、能耗和环保等方面进行对比。结果表明:采用碳还原焙烧选择性提锂工艺,在碳含量为15.0%、温度为700 ℃、焙烧时间为90 min的条件下,Li、Ni、Co、Al的提取率分别为97.84%、0.45%、0.36%、0.75%;采用氢还原焙烧选择性提锂工艺处理NCA物料,转型温度较低,在相同焙烧时间下,在焙烧温度500 ℃、氢气流速300 mL/min的条件下,Li提取率为95.97%,Al的提取率为8.65%,Ni、Co提取率均小于0.5%,同时产物中无CO、CO₂等污染气体产生。因此,氢还原焙烧具有较大的工业应用潜力。      

Lithium neurotoxicity at low therapeutic doses Hypotheses for causes and mechanism of action following a retrospective analysis of published case reports

Lithium has been the pharmacologic treatment for the management of manic-depressive illness for many years. While the therapeutic efficacy of lithium is invaluable, it can cause a variety of neurotoxicities at normal therapeutic doses or concentrations. A systematic search through the Medline database was performed. 41 Cases of neurotoxic adverse effects of lithium at low therapeutic concentrations were observed (< 65 years, 14 males & 21 females/> 65 years, 6 females). Although a higher percentage of female subjects experienced lithium neurotoxicity, no statistically significant difference between the two groups was noted (Fisher's exact test, P = 0.07). The analysis of the data shows that among case reports of lithium neurotoxicity, drug interaction effect is an important factor. More than 50% (51.2%) of the patients received at least one neuroleptic medication with their lithium treatment, 22% received concomitantly an antidepressant, 22% an antiepileptic (carbamazepine) and 17% an anxiolytic. It is our hypothesis that these drug associations are an important contributing factor to lithium neurotoxicity. The high percentage of neurotoxicity which is associated with neuroleptics warrant caution in the daily clinical practice when these two classes of medications are combined. It is hypothesised that neuroleptics, in particular the phenothiazines, might increase lithium influx in red blood cells and that the enhanced levels of lithium in the tissue may possibly be responsible for the neurotoxic effects. Concomitant administration of medications such as neuroleptics with lithium require caution with regular clinical observations and drug plasma concentration monitoring.