7782

بررسي فرآيند هاي توليد و استخراج ليتيم

1398-99

دكتر سلمان موحدي راد

توليد ليتيم به خاطر درخواست هاي زياد به منظور توليد باتري هاي ليتيم يوني كه اغلب در وسايل پرتابل الكترونيكي، ابزار الكترونيكي، وسايل نقليه برقي و ديگر كاربرد هاي ذخيره سازي انرژي كاربرد دارند ، به صورت گسترده اي و با سرعت زيادي در سال هاي اخير گسترش يافته است. ليتيم و تركيبات شيميايي مرتبط به آن عموما و در بيش تر جاهاي دنيا در مقياس هاي صنعتي و با استفاده از شورابه هاي نمكي و سنگ معدن توليد مي شوند كه مواد خام اساسي در توليد ليتيم و مشتقات آن هستند. ليتيم با خلوص و درجه باال بيش تر به وسيله ي شورابه ها به دست مي آيد و فرآوردي مي شود كه به خاطر هزينه هاي پايين فرآيندي و عملياتي بسيار مناسب است. استخراج ليتيم به صورت نرمال، آخرين مرحله از يك سري مراحل پيوسته است كه اين مراحل شامل تبخير سازي به صورت طبيعي شورابه ها در چند مرحله مي باشد. در اين مراحل تبخير سازي ابتدا NaCl ( نمك خوراكي (، KCl ( Sylvite )و KCl.NaCl) Sylvinite )و نمك هاي ديگر ته نشين مي شوند تا زماني كه غلظت ليتيم به 6 درصد برسد. تنها در اين زمان است كه ليتيم كربنات با خلوص باال ) 5/99 – 99/99 ) در نهايت مي تواند فرآوري شود. در نهايت عمليات هاي كريستاليزه كردن، كربونيزه كردن و الكترودياليز بر روي محلول انجام مي شود تا اجزايي مانند Li2CO3 ، LiCl و LiOH توليد شوند. اين اجزا براي توليد گريد شيميايي يا گريد باتري يا فلز خالص ليتيم توليد مي شوند. اين مواد، ماده جامد اصلي براي فرآوري به منظور رسيدن به محصول نهايي مي باشند. بيش تر از 70 درصد از منابع ليتيم جهان در "مثلث ليتيم" كه يك منطقه از رشته كوه هاي آند است، پيدا شده است. برخالف شورابه ها كه فقط براي توليد ليتيم خالص يا عناصر مركب ليتيمي به كار مي روند، كاني هاي معدني كه از آن ها ليتيم به دست مي آيد، مي توانند براي اهداف ديگري نيز به كار روند ار جمله فروش مستقيم آن ها به منظور ساخت شيشه و سراميك كه اين به خاطر وجود ناخالصي بيش تر در سنگ معدن مي باشد.مطالعات زيادي روي بازيافت و ريكاوري سنگ هاي سخت حاوي ليتيم و آب نمك طبيعي انجام شده است. در اين تحقيق هدف ما، مرور موردي تكنولوژي هاي به كار برده شده براي توليد فلز ليتيم و توليد مواد شيميايي ليتيمي از شورابه ها، آب دريا، آب هاي زيرزميني و سنگ معدن است. كه اين روش ها مطالعه شده اند، تجاري سازي شده اند و يا در حال توسعه اند. فرآيندهايي كه در اين جا بررسي مي شوند بر روي نحوه ي فرآوري شورابه ها و سنگ هاي معدني از منابع متفاوت، متمركز مي شوند. عالوه بر اين ها به صورت كلي به جنبه هاي اقتصادي فرآيند توليد ليتيم و همچنين جنبه هاي محيط زيستي و بازيافت اين فلز نيز پرداخته مي شود و چشم انداز آماري توليد و مصرف و اهميت اين فلز در جهان نيز مورد بررسي قرار مي گيرد. كلمات كليدي: توليد ليتيم - باتري هاي ليتيم يوني - فلز ليتيم - منابع ليتيم - ريكاوري باتري هاي ليتيم يوني

10/12/2020 12:00:00 AM

69327

1399/08/20

Review of Lithium Production and Recovery from Minerals, Brines, and Lithium-Ion Batteries