类锂电池体系在盐湖提锂中的研究进展

随着新能源汽车产业的迅速发展,锂及其化合物的需求量日益增长。世界锂资源中的65%都赋存于盐湖卤水中,从盐湖卤水中选择性提锂越来越受到人们的重视,实现盐湖卤水中锂的绿色、高效提取是新能源汽车产业和锂工业可持续发展的必然选择。锂离子电池材料由于其过渡金属的可氧化还原和锂的可逆循环脱嵌特性,越来越多地被用于盐湖提锂,由此开发出了系列不同的提锂新技术。该综述主要介绍了由不同锂离子电池正极材料所构成的盐湖卤水提锂体系的工作原理、工艺参数和提锂性能,并对利用锂离子电池正极材料从盐湖卤水中选择性提锂的发展及其应用前景进行了展望。      

新能源汽车用尖晶石锰酸锂正极材料高温性能

尖晶石型锰酸锂正极材料在高温条件下锰元素溶解严重,从而导致存储性能以及循环性能降低。本研究的研究目的是抑制其锰溶解,提高其高温性能。本研究通过反钙钛矿型固体电解质（Li3OCl）作为人工固体电解质膜均匀地包覆于锰酸锂表面的研究方法,以达到隔绝锰酸锂与电解液,从而抑制锰元素的溶解的目的。结果表明,反钙钛矿型电解质包覆层具有高达1.12×10-4 S/cm的离子电导率。电感耦合等离子体测试表明,相比未经包覆的样品,经反钙钛矿型电解质包覆的锰酸锂正极材料在高温下锰溶解显著减小。所组装的锰酸锂/金属锂扣式以及软包电池,在具有反钙钛矿型电解质包覆的情况下,其电化学性能获得了显著地提高。其中,所组装的软包电池的能量密度为297 Wh/kg,1C倍率下循环500圈后仍具有90.2 %的容量保持率。因此,本研究通过Li3OCl人工固体电解质膜的包覆作用可有效提高锰酸锂正极材料的高温电化学性能。     

多层基底沉淀法制备镍钴锰酸锂的研究

先采用多层基底沉淀法合成镍钴锰酸锂前驱体,然后与碳酸锂混合,最后经高温煅烧,可获得中粒径达8．68μm的镍钴锰酸锂．随着基底间距增大,镍钴锰酸锂粒径增大．当基底间距为0．5cm时,可获得分布均匀、尺寸相近、形貌一致性高的镍钴锰酸锂．将镍钴锰酸锂样品作为正极材料,组装成纽扣模拟电池测其电性能,结果表明：随着镍钴锰酸锂粒径的减小,其寿命降低,但是比容量增大,最高可达151mAh/g．     

蛇纹石酸浸提镁残渣制备硅酸锂及其性能研究

以蛇纹石酸浸提镁残渣为硅源,碳酸锂为锂源,通过高温固相反应合成了硅酸锂高温固碳材料,探究了煅烧时间、气氛以及物料配比对合成材料高温固碳性能的影响。采用热重-差热综合热分析仪(TG-DTG)研究了蛇纹石酸浸提镁残渣型硅酸锂的CO2吸收性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射仪(XRD)对合成材料的微观形貌与结构特征进行了表征。结果表明:蛇纹石酸浸提镁残渣型硅酸锂具有较好的CO2吸收性能,吸收量可达26.66%;与市售Si O2为硅源相比,蛇纹石酸浸提镁残渣型硅酸锂材料煅烧合成时间缩短,高温固碳性能更优。     

矿石提锂技术现状与研究进展

锂是新能源产业发展不可或缺的关键矿产原料。2018年锂电池行业的锂消费量占比56%,超过其它行业锂消费量的总和。尽管卤水锂资源总量占据优势,并且卤水提锂成本低于矿石提锂,但2018年以来矿石提锂产量超过卤水提锂产量,未来矿石提锂产量占比仍将进一步提高。基于矿石提锂的举足轻重地位,对锂辉石、锂云母、铁锂云母、透锂长石和磷锂铝石等岩石矿物提锂技术进行综述,总结分析硫酸法、石灰烧结法、硫酸盐法、氯化焙烧法和压煮法在矿石提锂方面的研究进展,指出未来矿石提锂技术趋势是降能耗、降成本。      

四氧化三锰和电解二氧化锰制备尖晶石型锰酸锂的研究

分别以电解二氧化锰和四氧化三锰为原料, 采用固相法制备了2种锂离子电池正极材料——尖晶石型锰酸锂。结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电性能测试, 对两种产物的物化性能以及电性能进行了检测分析, 结果表明: 以电解二氧化锰(EMD)和Mn₃O₄为原料, 在合适的条件下都能制备出性能较好的锰酸锂正极材料; 由Mn₃O₄制备的锰酸锂呈晶粒大小较为均匀的单晶八面体形貌; 由电解二氧化锰制备的锰酸锂呈晶粒大小不均匀的二次颗粒形貌; 用Mn₃O₄制备的锰酸锂1C下循环700次, 其容量保持率为105.3%; 而以电解二氧化锰制备的锰酸锂1C下循环700次, 其容量保持率为79.0%。     

锂云母矿硫酸盐焙烧-水浸提锂工艺及机理

这是一篇冶金工程领域的文章。以江西某地锂云母矿为原料，通过对焙烧-浸出、拌酸熟化、直接酸浸出、碱压煮法等工艺进行探索实验，最终采用加硫酸盐焙烧-水浸法从锂云母矿中提锂。同时研究了焙烧温度、焙烧时间、添加剂种类、添加剂用量、浸出液固比、浸出温度等条件对锂浸出率影响，结果显示，焙烧温度对锂浸出率影响较大，在适当的焙烧温度范围内，锂的浸出效果较好。向锂云母矿中加入40%硫酸钾、20%硫酸钠、20%氧化钙，在900℃下焙烧1 h，焙砂按液固比1∶1在常温下浸出1 h，锂浸出率可达94.87%。这说明采用硫酸盐作添加剂来焙烧提锂效果较好，通过研究焙烧机理可知，加入硫酸盐经高温焙烧后，矿物结构被重构，矿中钠钾离子与锂云母中的锂离子置换，使其从难溶性铝硅酸盐矿物中分离，生成可溶性的硫酸锂，从而经水浸后进入溶液中。     

碳热还原—浸出法回收废旧锂电池中的镍、钴、锰

废旧锂离子电池正极材料含有大量的有价金属且市场拥有量大,目前的回收工艺具有流程长、酸消耗高、锂的直收率低等问题.利用价格低廉的工业焦粉与三元正极材料混合加热可以实现粘结剂和正极材料的有效分离,同时将正极材料还原回收.通过碳热还原将废旧锂离子电池正极材料中的锂转化为可溶性碳酸盐,首先利用水浸过程分离出锂,接下来采用硫酸浸...     

提锂技术进展

随着新能源市场的崛起,国内外相关锂产业对锂的需求量急速增长,因此对提锂技术进行研究具有重大的现实意义。目前,根据自然界存在的锂资源类型,提锂技术主要分为卤水提锂和矿石提锂。卤水提锂技术主要应用于工业级碳酸锂的生产,其工艺简单、生产成本较低,但生产条件恶劣,一般分为沉淀法、溶剂萃取法和离子交换吸附法;矿石提锂技术主要用于生产高质量电池级碳酸锂,生产工艺成熟,但生产成本较高,对设备要求高,一般分为石灰烧结法、硫酸盐法、硫酸法、氯化焙烧法和纯碱压煮法。指出卤水提锂和矿石提锂这2种提锂技术各有优势,将在国内长期保持互补关系。     

锂云母提锂工艺及脱氟技术研究进展

锂云母是我国重要的锂矿资源, 开发高效的提锂工艺对于保障锂行业可持续发展具有重要的研究意义。氟具有极强的电负性, 可以取代表界面羟基, 从而进入锂云母晶格, 在锂云母中含量可达5%~10%, 如何实现提锂过程中氟的深度脱除对于锂云母的清洁、高效提取具有重要意义。通过对典型的硫酸法、石灰石法、硫酸盐法、氯化焙烧法、压煮法和氟化学法等锂云母提锂工艺研究现状进行阐述, 充分探讨各主流提锂工艺的反应原理、工艺条件等, 客观分析总结工艺的优缺点, 并对目前脱氟技术的研究现状进行分析, 总结现有脱氟工艺的反应机理及脱氟装置改进方向。最后, 对锂云母整体提锂工艺的深度脱氟, 凝练出液相氟脱除的新思路, 旨在为锂云母清洁、高效提取提供重要的理论基础。      

卤水锂资源开发技术进展

介绍了我国盐湖卤水锂资源的特点和开发现状 ,对目前国内外盐湖卤水提锂方法和技术的进展情况进行了综述 ,并简介了国外主要盐湖卤水锂资源及其开发所采取的工艺技术 ,希望能够为我国相似的卤水锂资源的开发和综合利用工作提供借鉴     

综合利用锂云母分解副产物硫酸钠制备碳酸氢钠的工艺探究

以硫酸(盐)法处理锂云母生产锂盐过程中的副产品硫酸钠为原料,利用结晶法制备高价值的碳酸氢钠,纯度高达90.77%;采用蒸发-冷却-再蒸发的方法回收副产物硫酸铵,每500 mL卤水可回收118.7 g固体,其中硫酸铵占39.6%。实现了变废为宝以及资源综合利用的目标。     

磷酸盐沉淀法从低浓度含锂溶液中回收锂的研究

采用磷酸盐沉淀法从低锂高盐溶液中沉淀锂, 研究了pH值、温度、磷酸三钠用量以及盐效应对锂沉淀率的影响。结果表明: 对于低锂高钠溶液, 在反应温度90 ℃、磷酸三钠加入量为1.2倍理论用量、反应前液pH值为8时, 锂沉淀率达95.15%; 而对于低锂高铵溶液, 在反应温度90 ℃、磷酸三钠加入量为1.2倍理论用量、反应前液pH值为11时, 锂沉淀率达96.42%。试验还发现: 在30 ℃下, 盐效应对锂沉淀率影响较大, 锂离子沉淀率随硫酸钠浓度升高而降低。该研究可为回收低浓度含锂溶液中锂提供理论指导。     

酸性铵盐沉钒制备高纯V_2O_5的试验研究

以石煤提钒水浸—离子交换所得富钒液为研究对象,分析了富钒液中钒及杂质含量,以及酸性铵盐沉钒pH值、温度、时间、铵盐类型和加铵系数等因素对制备高纯V2O5的影响。试验结果表明,采用酸性铵盐沉钒,在最佳工艺条件下可制备高纯度粉体V2O5。     

真空热还原法制备金属锂的研究进展

熔盐电解法是生产金属锂的传统方法,但该法存在原料成本高、阳极会生成氯气、产品中钠含量高等问题。真空热还原法是将锂还原后,再利用饱和蒸汽压的差异来提取金属锂,产品分离简单,且产品中的钠含量较低,具有成本较低、工艺简单、产品纯度高、生产过程中基本无污染性气体产生等优点。文章综述了碳热还原、硅热还原和铝热还原等真空热还原法炼锂工艺的技术现状及存在的问题,介绍了一种以氢氧化锂为原料副产高白氢氧化铝的新型铝热还原炼锂新工艺,旨在为真空金属热还原法炼锂开拓新路径。      

高镁锂比盐湖卤水镁锂分离工艺

以酸化提硼后卤水为原料, 采用饱和氯化钾溶液作为沉镁剂, 使用三步结晶法进行了沉淀镁并富集锂的研究。结果表明, 通过3段蒸发结晶析出光卤石, 可以有效地实现镁锂分离:添加95%理论用量的氯化钾可以把原卤水中的镁锂质量比由10.1∶1降低到0.39∶1, 锂在滤液中总回收率为77.90%, 并使锂浓度从10 g/L富集到49.30 g/L。     

我国高纯石英产业战略布局思考

本文简要介绍了高纯石英的划分、高纯石英原料的资源概况,对我国高纯石英的生产现状及市场进行了分析,最后重点对我国高纯石英的战略布局进行了剖析。高纯石英作为战略性材料,我国在安全保障方面存在着不确定性,建议国有企业择机布局高纯石英产业,利用自身资金、人才、政策等方面优势,为我国的高纯石英产业安全保障贡献力量。     

青海盐湖资源综合开发利用及动态平衡

介绍了青海盐湖资源综合开发利用情况 ,主要是利用盐湖资源生产钾肥、冶炼金属镁、生产锂盐及金属锂的工艺及研究现状 ,阐述了盐湖资源利用的动态平衡关系     

全球提锂技术进展

锂离子电池行业的快速发展带动了锂矿资源的大规模勘探和开发利用。对比了全球硬岩锂矿和卤水提锂的工艺,并分析了各种方法的优缺点。硬岩锂矿提锂主要有硫酸焙烧法、石灰烧结法、硫酸盐烧结法、氯化焙烧法四种方法,其中硫酸焙烧法的应用最为广泛;卤水提锂工艺主要有盐田富集法和直接分离法两种,吸附交换技术、膜分离技术、萃取分离技术的突破都有可能根本改变盐湖卤水提锂工艺。国外矿业公司相继开发了一些新技术,还需要工业化运营证明其技术经济可行性。