精华文章│​​​以碳酸钾为原料制备碳酸锂晶体团聚现象及调控方法的研究

企业   其他   2024-11-07 16:17   天津  


以碳酸钾为原料制备碳酸锂晶体团聚现象及调控方法的研究

成春春1, 李玉龙2,3,4, 张志强1, 左 硕1, 覃冬兰1, 周 娜1, 王佳琴1 

(1.青海大学化工学院, 青海 西宁 810016;2.青海省地质调查院, 青海 西宁 810012;3.青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室, 青海 西宁 810012;4.青海省遥感大数据工程技术研究中心, 青海 西宁 810012)




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Doi10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0599

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本文引用格式:成春春,李玉龙,张志强,等.以碳酸钾为原料制备碳酸锂晶体团聚现象及调控方法的研究[J].无机盐工业,2024,56(10):47-54.






图文摘要







































图 1   氯化锂和碳酸钾反应结晶装置

1—全自动结晶工作站(OptiMax);2—温度控制探头;3—搅拌桨;4—PVM探头;5—低温冷却水循环泵;6—在线颗粒录影显微镜(PVM);7—计算机。


图2   晶体的聚集和团聚的关系图

图 3   利用PVM拍摄的Li2CO3反应结晶成核(a)和结晶后期(b)的团聚体


成果简介




































1  

以氯化锂与碳酸钾为原料进行反应结晶制备碳酸锂,剪切力的增加减小了晶体团聚体尺寸,并且获得的碳酸锂较为疏松不易结块。

2  

在氯化锂与碳酸钾反应结晶中引入超声波后可有效避免出现大团聚体,在保证碳酸锂收率无明显降低的情况下,其K含量有明显降低。


创新性发展


































以碳酸钾替代了传统的碳酸钠为原料制备碳酸锂晶体,通过研究获得的实验条件可以为碳酸锂生产调整工艺参数提供依据,并为产品质量的提高提供指导。


全文导读


































以氯化锂与碳酸钾为原料进行反应结晶制备碳酸锂,以提高碳酸锂收率、降低其钾含量及获得良好粒径分布为目标,考察反应温度、搅拌转速、晶种加入量及晶种加入的粒径大小对实验的影响。实验表明,氯化锂与碳酸钾反应结晶存在着明显的晶体团聚现象,反应温度不同,对晶体形貌有显著影响,低温下晶体呈片状团聚体,较高温度下晶体呈棒状团聚体。剪切力的增加可以减小团聚体尺寸,晶种的加入有利于抑制爆发成核,减轻晶体团聚和黏壁现象。实验结果表明,在反应温度为85 ℃、搅拌转速为400 r/min、氯化锂浓度为3.2 mol/L、晶种加入量为3.0 g/L、晶种粒径控制在小于54 μm、超声功率为100 W、超声时间为150 min时,获得的碳酸锂收率高、晶体不易发生聚结、钾含量较低且拥有较好的粒径分布。以碳酸钾为原料制备的碳酸锂与以碳酸钠为原料制备的碳酸锂收率相当,但杂质含量有一定的降低。且在反应结晶过程中加入超声后可有效避免出现大团聚体,在保证碳酸锂收率无明显降低的情况下,钾含量明显降低。通过研究获得的实验条件可以为碳酸锂生产调整工艺参数提供依据,并为产品质量的提高提供指导。


主要作者


































作者简介:成春春(1981— ),女,硕士,副教授。主要研究领域包括:盐湖化工、工业结晶、生态工业等,发表学术论文30余篇,撰写教材1部;E-mail:alenlover@sina.com。

通讯作者:李玉龙(1983— ),男,高级工程师,主要从事地球化学及成矿规律研究等,发表论文十余篇;E-mail:lilong3849446@163.com


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