एक लेख में समझें, कैसे लिथियम संसाधन कैथोड कच्चे माल बन जाते हैं

जैसा कि विश्व जीजी की पर्यावरणीय समस्याएं तेज हो गई हैं, देशों और उद्यमों ने मानव समाज की गति को स्वच्छ और ऊर्जा की बचत करने वाले जीजी के परिवर्तन को गति दी है। उनमें से, इलेक्ट्रिक वाहनों के विकास ने ताजी हवा के निर्माण और कार्बन उत्सर्जन को कम करने में योगदान दिया है, जो नई ऊर्जा उद्योग में एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है। वर्तमान में, घरेलू कार कंपनियां पावर बैटरी की तैनाती में तेजी ला रही हैं, और डाउनस्ट्रीम मांगों ने पावर बैटरी के लिए सामग्री और प्रक्रियाओं पर उच्च और उच्च आवश्यकताओं को मजबूर किया है। लिथियम बैटरी मुख्य रूप से चार भागों से बनी होती है: सकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट और विभाजक। उनमें से, कार्बन सामग्री का उपयोग अक्सर नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री के रूप में किया जाता है, और लिथियम-आधारित सामग्री कैथोड सामग्री पर हावी होती है। तो कैथोड सामग्री के अपस्ट्रीम कच्चे माल के रूप में लिथियम युक्त खनिजों का विकास चरण क्या है, और लिथियम निष्कर्षण प्रक्रियाओं में क्या विकास हैं?

1. लिथियम उद्योग के विकास का अवलोकन

आपूर्ति और मांग की आवश्यकताएं उत्पाद की मुख्य सामग्री हैं। पिछले दो वर्षों में लिथियम उद्योग के विकास के अनुसार, यह कुछ समय के लिए तेजी से विकास को बनाए रखेगा। प्रासंगिक आंकड़ों के अनुसार, 2017-2018 में उद्योग की समग्र आपूर्ति और मांग और 2019 की पहली छमाही में अभी भी कड़े संतुलन में हैं। ऐतिहासिक अनुभव से, यह देखा जा सकता है कि मौजूदा लिथियम संसाधनों का उत्पादन जलवायु और यातायात से आसानी से परेशान है, और नए संसाधनों का विकास मुश्किल है, और स्थिरता भी संदिग्ध है। ऐसी स्थिति की संभावना जहां आपूर्ति मांग से अधिक है, अभी भी अपेक्षाकृत अधिक है।

2. लिथियम खनिजों से लिथियम निष्कर्षण प्रक्रिया

खनिज क्षेत्र में 100 से अधिक प्रकार के लिथियम युक्त खनिज होते हैं, लेकिन सबसे प्रचुर और उच्च श्रेणी के लिथियम खनिज स्पोड्यूमिन और लेपिडोलाइट हैं।

(1) स्पोड्यूमिन से लिथियम निष्कर्षण

स्पोड्यूमेनी सांद्रता में लिथियम ऑक्साइड सामग्री लगभग 5.0% से 8.5% है। वर्तमान में, स्पोड्यूमिन का लिथियम निष्कर्षण उत्पाद मुख्य रूप से लिथियम कार्बोनेट है, और इसकी प्रक्रियाओं में मुख्य रूप से सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन प्रक्रिया, सल्फेट मिश्रित सिन्टरिंग प्रक्रिया, सोडियम क्लोराइड बरस रही उत्पादन प्रक्रिया, सोडियम कार्बोनेट दबाव लीचिंग उत्पादन प्रक्रिया और चूना पत्थर बरसाने की उत्पादन प्रक्रिया शामिल है। मुख्य उत्पादन प्रक्रिया को संक्षेप में नीचे प्रस्तुत किया गया है।

Process सल्फ्यूरिक एसिड प्रक्रिया

सल्फ्यूरिक एसिड प्रक्रिया का उपयोग आमतौर पर औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। लिथियम अयस्क को भूने-भूनने के बाद, सल्फेट को अशुद्धियों को हटाने के लिए जोड़ा जाता है और लिथियम सल्फेट घोल प्राप्त करने के लिए फ़िल्टर किया जाता है। अवक्षेपित लिथियम कार्बोनेट को समाधान से तैयार किया जाता है और फिर उत्पाद को प्राप्त करने के लिए धोया और सुखाया जाता है। इस विधि में लिथियम अयस्क ग्रेड के लिए उच्च उपज और कम आवश्यकताएं हैं। सल्फ्यूरिक एसिड प्रक्रिया लेपिडोलाइट को भी संसाधित कर सकती है।

② सल्फेट मिश्रित सिंटरिंग विधि

एक निश्चित तापमान पर स्पोड्यूमिन कॉन्सन्ट्रेट और K2SO4 (या CaSO4 या दोनों का मिश्रण) मिलाया जाता है। भौतिक और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के बाद, जोड़े गए सल्फेट में धातु तत्व लिथियम में घुलनशीलता बनाने के लिए बदल देंगे। सल्फेट नमक की मुख्य अशुद्धता अघुलनशील यौगिकों का निर्माण है, और फिर पापी क्लिंकर को प्रक्षालित और अलग किया जाता है। और लिथियम आयन समाधान में प्रवेश करते हैं, और लिथियम कार्बोनेट उत्पाद शुद्धि, एकाग्रता और वर्षा के बाद प्राप्त किया जाता है।

③सोडियम कार्बोनेट दबाव लीचिंग विधि

सबसे पहले, स्पोड्यूमिन के प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त ly-स्पोड्यूमिन एक निश्चित सुंदरता के लिए जमीन है, और इसे मिश्रण करने के लिए सोडियम कार्बोनेट की एक निश्चित मात्रा में जोड़ा जाता है, और यह 200 ° C पर रिएक्टर में दबाव में लीच किया जाता है, और फिर CO2 गैस है घुलनशील हाइड्रोजन कार्बोनेट बनाने के लिए शुरू किया गया। लिथियम समाधान को फ़िल्टर किया जाता है अवशेषों (जिओलाइट) को हटाने के लिए, सीओ 2 को बाहर निकालने के लिए 95 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, एक लिथियम कार्बोनेट उत्पाद प्राप्त करने के लिए फ़िल्टर, और फ़िल्टर केक को सुखाया जाता है।

Imलाइमस्टोन रोस्टिंग विधि

चूना पत्थर बरसाने की विधि लिथियम कार्बोनेट तैयार करने के लिए लिथियम युक्त खनिजों को संसाधित करती है। उत्पादन प्रक्रिया में कच्चे भोजन की तैयारी, रोस्टिंग, लीचिंग, लावा धोने, लीचेट एकाग्रता, शुद्धि और क्रिस्टलीकरण शामिल हैं। चूने की विधि का मुख्य लाभ यह है कि यह सार्वभौमिक है क्योंकि यह लगभग सभी लिथियम खनिजों को विघटित करने के लिए उपयुक्त है। प्रतिक्रिया प्रक्रिया में दुर्लभ अभिकर्मकों की आवश्यकता नहीं होती है।

(2) लेपिडोलाइट से लिथियम निष्कर्षण

मेरा देश लेपिडोलाइट संसाधनों में समृद्ध है। लेपिडोलाइट सांद्रता में लिथियम ऑक्साइड सामग्री लगभग 2.0% से 5.0% है। उनमें से, यिचुन, जियांग्सी में लेपिडोलाइट संसाधन बेहतर खनन स्थितियों के साथ अपेक्षाकृत केंद्रित हैं, और इसमें महंगे रूबिडियम और सीज़ियम संसाधन और बड़ी मात्रा में मूल्यवान संसाधन शामिल हैं। संसाधन एल्यूमीनियम, पोटेशियम और फ्लोरीन। वर्तमान में, लेपिडोलाइट की लिथियम निष्कर्षण प्रक्रिया में मुख्य रूप से चूना पत्थर सिंटरिंग विधि, सल्फेट भूनने की विधि, सोडियम क्लोराइड आटोक्लेविंग विधि, सोडियम सल्फेट ऑटोक्लेविंग विधि, चूना आटोक्लेविंग विधि और इसी तरह शामिल हैं।

Estone चूना पत्थर सिंटरिंग विधि

चूना पत्थर की सिंटरिंग प्रक्रिया स्पोड्यूमिन लिथियम निष्कर्षण प्रक्रिया के समान है। यह सबसे परिपक्व विधि है। इस विधि के फायदे अधिक प्रमुख हैं: (1) लीचिंग प्रक्रिया कम है। (2) लीचिंग सिस्टम अच्छा है, यह क्षारीय प्रणाली है, और उपकरण संक्षारण छोटा है। (3) लिथियम हाइड्रॉक्साइड की पृथक्करण प्रक्रिया सरल है, और पोटेशियम, रुबिडियम और सीज़ियम की आउटपुट दर अधिक है। इसी समय, इसके नुकसान कम उपज, बड़ी मात्रा में लावा, और उच्च ऊर्जा खपत हैं।

② सल्फेट रोस्टिंग विधि

सल्फेट रोस्टिंग विधि कम लावा और कम ऊर्जा खपत पैदा करती है। उपज चूना पत्थर सिंटरिंग विधि की तुलना में लगभग 10% अधिक है। हालांकि, इस विधि के उपयोग से अशुद्धता हटाने और बोझिल प्रक्रिया के लिए लंबे समय तक परिणाम होता है। जब सल्फेट एक पोटेशियम नमक है, तो यह सभी लिथियम अयस्क के लिए उपयुक्त है, लेकिन पोटेशियम नमक अधिक महंगा है और लागत अधिक है।

③सोडियम क्लोराइड प्रेशर कुकिंग विधि

सोडियम क्लोराइड दबाव खाना पकाने की विधि अपेक्षाकृत सुव्यवस्थित है, चूना पत्थर विधि के समान है, और स्लैग डिस्चार्ज की मात्रा छोटी है। लिथियम की उत्पादन दर 80% तक पहुंच सकती है। चूंकि क्लोरीन युक्त प्रणाली का उपयोग उपकरणों के लिए अधिक संक्षारक है, इसलिए उपकरण की आवश्यकताएं अपेक्षाकृत अधिक हैं।

इसके अलावा, लेपिडोलाइट से लिथियम निकालने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड विधि और क्लोरिनेटेड रोस्टिंग विधि जैसी प्रक्रियाएं हैं। लेपिडोलाइट एक बहुत ही जटिल पदार्थ है। सामान्य तौर पर, लेपिडोलाइट के ग्रेड में सुधार करने के लिए, लीचिंग प्रक्रिया और पृथक्करण प्रक्रिया में स्लैग की मात्रा को कम करें, और लीचिंग प्रक्रिया के दौरान मूल्यवान तत्वों को तरल चरण में जितना संभव हो सके डालें और उन्हें आर्थिक रूप से अलग करें, प्रक्रिया का प्रवाह है जितना संभव हो उतना कम, और उपकरणों की जंग की समस्या को उसी समय अच्छी तरह से संभाला जा सकता है यह मुद्दा है जिसे लेपिडोलाइट से लिथियम निष्कर्षण प्रक्रिया का चयन करते समय विचार किया जाना चाहिए।

3. निष्कर्ष

लिथियम अयस्क से लिथियम निष्कर्षण तकनीक पर दशकों के शोध के बाद, मेरे देश जीजी के लिथियम निष्कर्षण उद्योग ने महान तकनीकी उपलब्धियां हासिल की हैं। लिथियम अयस्क के लिए, लिथियम की उत्पादन दर 60% से बढ़कर 80% से अधिक हो गई है, और स्लैग डिस्चार्ज और ऊर्जा की खपत में और कमी आई है, जिसने मेरे देश जीजी # 39 के विकास में एक महान योगदान दिया है; लिथियम बैटरी कच्चे माल का कारोबार। इसके अलावा, नमक झीलों से लिथियम निकालने जैसी नई प्रक्रियाएं एक अपूरणीय भूमिका निभा रही हैं। भविष्य में, खनिजों और नमक झीलों से लिथियम निकालने के लिए मेरे देश की तकनीक अधिक से अधिक परिपूर्ण हो जाएगी, खनिजों के व्यापक उपयोग की दक्षता में सुधार होगा, और एक मोटे विकास मॉडल से ठीक प्रसंस्करण में बदल जाएगा। संसाधनों का कुशल उपयोग उद्योग, खनन और पृथ्वी में सभी के लिए है। जिम्मेदारियों और दायित्वों। आइए हम पृथ्वी को एक बेहतर स्थान बनाएं!