碳酸鋰在氯化鈉溶液中溶解度的測定

戈海文, 王懷有, 王 敏

(1. 中國科學院青海鹽湖研究所, 中國科學院鹽湖資源綜合高效利用重點實驗室, 青海 西寧 810008; 2. 青海省鹽湖資源化學重點實驗室, 青海 西寧 810008)

1 前 言

鋰及其化合物在鋰離子電池[1-2]、航空航天[3]、核電站[4-5]、石油化工[6]、玻璃陶瓷[7]等眾多領域得到成功應用，被譽為“推動世界進步的能源金屬”，是國民經濟和國防建設中具有重要意義的戰(zhàn)略資源。全球蘊含較為豐富的鋰資源，主要分布于澳洲、北美洲、南美洲、亞洲以及非洲，主要分為花崗偉晶巖型和鹽湖型2 種。中國是鋰資源的第2 大國，鋰資源主要集中于西北地區(qū)(西藏、青海和新疆)，鹽湖鋰資源占總儲量80%左右，主要分布在青藏高原[9]。固體鋰礦因成分和雜質的不同，提鋰工藝不同，主要包括：硫酸法、石灰石燒結法、硫酸鹽法和純堿壓煮法[9]。以鹽湖鹵水為原料提鋰的方法眾多，主要有5種：沉淀法、鍛燒浸取法、選擇性半透膜法、吸附法和溶劑萃取法。以鋰礦石和鹽湖鹵水為原料提鋰均需得到富含鋰離子的溶液，要進一步加入純堿碳化沉淀出初級碳酸鋰產品。因此，碳化沉鋰是鋰產業(yè)鏈中承前啟后的一個關鍵步驟，但是針對碳化沉鋰體系缺乏系統(tǒng)研究。孫玉柱等[10-13]研究了碳酸鋰反應結晶動力學以及在純水中的溶解過程。宋昌斌等[14]研究了Li2CO3在水中的溶解度和超溶解度，并對溶解過程進行熱力學分析。王懷有等[15]研究了Li2CO3在混合LiCl-NaCl-KCl-Na2SO4溶液中的溶解度和超溶解度，并討論了不同鹽對Li2CO3介穩(wěn)區(qū)的影響。碳化沉鋰體系將形成碳酸鋰和氯化鈉溶液體系，因此，針對碳酸鋰在NaCl-H2O 體系中溶解度的研究對鋰收率極其重要，尚未發(fā)現(xiàn)對碳酸鋰在不同濃度的氯化鈉溶液中溶解度的系統(tǒng)研究。……