авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |

Переработка литиеносного поликомпонентного гидроминерального сырья на основе его обогащения по литию

-- [ Страница 5 ] --
Источник нетрадиционного ЛГМС Количественное содержание компонентов в получаемых литиевых концентратах, (г/дм3)
LiCl NaCl (NaBr) KCl CaCl2 MgCl2 SO42- B4O72- Br- pH
Рапа месторождения Дунтай (провинция Цинхай, Китай) 5,5 -7,0 0,4 -0,6 0,4 -0,5 0,04-0,06 9,0-11,0 0,04-0,06 0,02-0,03 - 7,1
Рапа Знаменского проявления (Иркутская обл., Россия) 5,5-6,5 4,80-8,10 0,1-0,2 0,05-0,010 0,020-0,25 0,10-0,15 9,0-11,5 2,60-2,85 2,7-3,5 1,00-1,15 0,01 0,01 0,003 0,003 0,21-0,25 0,1 7,0 7,0
Рапа Ковыктинского проявления (Иркутская обл., Россия) 5,5-6,5 0,10-0,15 0,5-0,6 9,5-12,0 2,5-3,3 0,01 0,005- -0,007 0,15-0,20 6,9
Рапа Бельского проявления (Красноярский край, Россия) 5,5-6,5 2,8-3,8 1,7-1,8 4,5-5,0 1,0-1,3 0,01 0,02 0,08-0,10 7,2
Рапа Сухотунгусского проявления (Красноярский край, Россия) 5,5-6,5 2,6-3,6 1,9-2,0 4,0-5,0 1,0-1,2 0,01 0,02 0,08-0,10 7,2

Для идентификации твердых фаз, образующихся в процессах получения продуктов из литиевых концентратов наряду с рентгенофазным использовали микроскопический метод анализа с помощью микроскопа ПОЛАМ-Л-211 в проходящем свете с анализатором. Показатели преломления измерялись иммерсионным методом с использованием набора ИЖ-1. Термографические исследования образцов кристаллогидратов LiClH2O применительно к процессу их сушки проводили на дериватографе фирмы МОМ в атмосфере гелия при скорости нагрева 5о в мин. Для расчета рабочей зоны катионитов по выходным кривым, получаемым в ходе динамических экспериментальных исследований ионообменной очистки от кальция и магния первичного и вторичного литиевых концентратов, использовали уравнение Майклса-Трейбла. Все эксперименты проводили на первичных литиевых концентратах, произведенных сорбционным обогащением литиеносных рассолов либо Знаменского месторождения (Иркутская область) либо местрождения Дун-Тай (провинция Цинхай, Китай).

Получение комплексной литий фторсодержащей добавки осуществляли путем осаждения фторидов из первичного литиевого концентрата плавиковой кислотой в присутствии углеаммонийной соли в качестве нейтрализующего агента по реакции:

LiCl(P) + CaCl2(P) + MgCl2(P) + 5HF(P)+ 5NH4HCO3

LiF(т)+ CaF2(T)+ Mg F2(T)+ 5NH4Cl(P) + 5H2O(ж) +5CO2(г) (10)

Требуемое соотношение между различными фторидами в осадке обеспечивали реагентной корректировкой состава исходного первичного литиевого концентрата, используя в качестве реагентов оксид кальция или карбонат магния.

Очистку первичного литиевого концентрата от кальция и магния проводили как методом ионного обмена на катионитах КУ-2-8чс и КБ-4 в Li – форме, используя для регенерации катионита и перевода его в Li – форму концентрированный раствор LiCl, так и методом карбонатно-щелочного осаждения кальция в виде карбоната и магния в виде основного карбоната с применением в качестве осадительного реагента карбоната лития при нагревании и перемешивании. Осадительный метод основан на протекании следующих химических реакций:

CaCl2(P)+ Li2CO3(P) CaCO3(T) +2LiCl(P) (11)

4MgCl2(P) )+4Li2CO3(P) +4H2O(ж) Mg4(OH)2(CO3)3. 3 H2O(T)+СO2(г) + 8LiCl(P) (12)

Рис.13. Принципиальная схема переработки литиевого концентрата

в товарные литиевые продукты

Концентрирование очищенного от кальция и магния первичного литиевого концентрата проводили как методом двухстадийного электродиализного концентрирования, используя ионообменные мембраны МК-40 и МА-40, так и методом упаривания (гелиоконцентрированием и термическим методом).

Глубокую очистку вторичного литиевого концентрата от примеси сульфат-ионов проводили реагентным методом, путем осаждения их в виде трудно растворимой соли BaSO4 при перемешивании вторичного литиевого концентрата с твердой фазой карбоната бария по обменной реакции:

Сa(P)2+ + SO4(P)2- + BaСO3(T) BaSO4(T)+ CaCO3(T) (13)

Для удаления остаточного количества примесей кальция, магния и бора из вторичного литиевого концентрата использовали как ионный обмен на полиамфолитах ПА-1 и Lewait 2008 в Li – формах, так и реагентные методы, основанные на карбонатно-известковом осаждении магния, кальция и бора в виде Mg(OH)2, CaCO3 и СaB4O7 c последующим доосаждением кальция оксалатом аммония или обменной реакцией с фосфатом лития.

Фторид лития получали путем осаждения LiF из очищенного от примесей вторичного литиевого концентрата плавиковой кислотой в присутствии углеаммонийной соли при рН=7,0 с последующей ступенчато-противоточной промывкой осадка деионизованной водой, сушкой промытого осадка и прокалкой высушенного осадка для удаления остатка карбоната аммония.

Карбонат лития из очищенного вторичного литиевого концентрата получали осаждением, используя в качестве осадителей как соду (реакция 5), так и углеаммонийную соль по реакции:

2LiCl +2NH4HCO3 Li2CO3 + 2NH4Cl + CO2 + H2O (14)

При этом, если процесс содового получения Li2CO3 сводился к оптимизации температурно-временных условий осаждения карбоната лития и отмывки его от маточного раствора, то процесс углеаммонийного получения Li2CO3 был изучен на уровне детального исследования взаимодействия в системе LiCl – H2O – углеаммонийная соль (смесь (NH4)2CO3 и NH4HCO3), включая исследования равновесного состояния и кинетики.

Хлорид лития получали доупариванием очищенного от примесей литиевого концентрата, кристаллизацией кристаллогидрата LiClH2O с последующей его сушкой до получения безводного LiCl. Хлорид лития с низким содержанием натрия и калия получали экстракционным отделением растворимого в органических растворителях хлорида лития от примесей нерастворимых хлоридов других щелочных металлов.

Комплекс теоретических и экспериментальных исследований, проведённых в рамках данного раздела работы, позволил оптимизировать условия технологических операций получения литиевых продуктов из первичных литиевых концентратов и разработать на этой основе технологии позволяющие производить соли лития достаточно высокой степени чистоты (табл. 4).

Результаты исследований взаимодействия в системе LiCl – NH4HCO3 - H2O, показали, что теоретически достигаемая степень осаждения Li2CO3, практически не содержащего натрий, составляет 80% и определяется растворимостью образующегося карбоната лития в растворе NH4Cl. В реальных условиях степень осаждения не превышает 75% и не зависит от температуры в интервале 20-90оС. Оптимальными условиями реализации данной технологии являются: перемешивание при температуре 25-30оС кристаллической углеаммонийной соли с раствором LiCl концентрацией 195-200 г·л-1 в течении 2,0-2,5 часов; введение в реакционную систему углеаммонийной соли в количестве 70-80% от стехиометрии реакции (14); ступенчато-противоточная промывка осаждёного карбоната при t = 90оС; сушка карбоната лития при t = 102-105оС с последующей прокалкой при t = 200-205оС; высаливание хлорида аммония из маточного раствора упариванием с последующим возвратом образующего концентрированного раствора LiCl на операцию осаждения Li2CO3; промывка и сушка высоленного хлорида аммония при температуре не выше 70оС.

Таблица 4

Количественный вещественный состав различных солей лития, получаемых

из очищенного от примесей вторичного литиевого концентрата

Наименование получаемого продукта Количественный вещественный состав, мас.%
Основное вещество Na+ K+ Ca2++ Вa2+ Mg2+ NH4+ Cl- SO4- B4O7-2 в пересчете на бор
Фторид лития* LiF 99.7-99.8 0.001- 0.002 менее 0.005 0.009- 0.016 0.004- 0.006 0.003- 0.006 0.005- 0.015 менее 0.002 0.001- 0.003
Моногидрат хлорида лития* LiCl·H2O 99.6-99.7 0.05-0.06 0.004- 0.005 0.002- 0.003 0.001- 0.002 не обн. - менее 0.002 менее 0.001
Безводный хлорид лития* LiCl 99.7-99.8 0.010- 0.013 0.002-0.003 не более 0.001 не более 0.001 не обн. - менее 0.002 менее 0.001
Карбонат лития Li2CO3 (осадитель-сода)** 99.4-99.8 0.010- 0.030 0.002- 0.003 0.012- 0.040 0.001- 0.005 не обн. 0.01- 0.03 0.01- 0.05 менее 0.001
Карбонат лития Li2CO3**(осадитель – углеаммонийная соль) 99.6-99.8 менее 0.0001 менее 0.0001 0.010- 0.030 0.001- 0.004 менее 0.002 менее 0.003 0.01- 0.04 менее 0.001


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.