碳酸锂,一种无机化合物,化学式为Li2CO3,为无色单斜晶系结晶体或白色粉末。密度2.11g/cm3,溶于稀酸,微溶于水,冷水中溶解度较热水大,不溶于醇及丙酮。
碳酸锂是制备各种高端理产品的重要源头,根据加工难度、工艺水平和技术含量等因素,可以分为基础锂产品和高端锂产品两类。基础锂产品主要有工业级碳酸锂和工业级氢氧化锂;高端锂产品主要有电池级氢氧化锂、电池级碳酸锂、医药级碳酸锂和高纯级碳酸锂。
碳酸锂的原料
锂在自然界中主要有两种类型存在,全球约70%的锂存在于盐湖,约30%来自于矿石。根据USGS统计,全球探明的锂储量超过1351.9万吨(锂金属);而资源量则高达3978万吨,折合碳酸锂2.1亿吨。
工业中的碳酸锂主要指锂离子和锂矿,锂离子主要存在于盐湖卤水、地下卤水和海水中,锂矿主要是指锂辉石矿、透锂长石、锂云母矿。锂在地壳中的含量约为0.0065%,主要分布在南美洲、北美洲、亚洲、大洋洲以及非洲。
全球锂矿储量分布
储量前五的国家锂资源占比,智利33.02%、玻利维亚18.57%、阿根廷13.42%、美国11.23%、中国10.52%。
全球锂资源构成
全球锂矿的产量,主要由智利和澳大利亚贡献,二者产量在2016年达到2.63万吨,占全球总产量的75.14%。
2007~2016年间智利锂矿产量(纯锂)单位:吨
中国的锂产量相对较低,但却是锂的最大消费国,主要从澳大利亚进口所需的大部分锂资源,澳大利亚近十年锂矿产量如下(单位:吨):
根据美国地质调查局2015年发布的数据,中国探明的锂资源储量约占全球总探明储量的13%。其中盐湖资源约占全国总储量的85%,矿石资源约占15%。中国锂资源主要分布在青海。西藏、新疆、四川、江西和湖南等省区。西藏和青海为盐湖卤水型,新疆、四川、江西和湖南等为花岗伟晶岩或花岗岩矿物型。
碳酸锂的制备方法主要分为两大类:矿石提锂法和盐湖卤水法。矿石提锂法主要有石灰石焙烧、硫酸法、硫酸盐法,盐湖卤水法主要有粉末吸附法、太阳池浓缩、溶剂萃取法、煅烧浸取法、蒸发沉淀法。
碳酸锂应用及市场
- 玻璃领域
碳酸锂在玻璃制造中,主要是应用在阴极显像管、耐热玻璃、玻璃纤维及光学玻璃的生产过程中。碳酸锂不仅能降低玻璃的熟化、熔化温度,提高玻璃的密度和强度,而且还可以改善玻璃的粘性、热膨胀性等许多重要性质。
- 陶瓷领域
在陶瓷制造过程中,加入适量的碳酸锂,不仅可增加产品的透明度和耐磨性,而且能够降低膨胀系数和熔融温度,进而减少燃料消耗,延长熔炉寿命。
- 医药领域
在医药领域,碳酸锂可以用作安眠药和镇定剂,还可以质料神经性厌食、痉挛斜颈、关节炎、癫痫等,且已成为质料狂躁症的首选药。
- 有色金属
在铝冶炼工业领域,用含有0.4%~1.5%碳酸锂的炭质材料代替普通的活性碳材料做阳极,生产每吨铝可节约用电300~600kW·h。
- 电极材料
碳酸锂是锂化合物中最重要的产品,是制取金属Li、LiOH、LiBr等的主要原料,不仅用于锂离子电池,而且应用于表面弹性波元件材料钽酸锂、铌酸锂。
碳酸锂是不可或缺的工业原料,下游应用比例分别为:陶瓷&玻璃31%,电池23%,润滑脂9%,炼铝6%,制冷剂6%,铸件4%,橡胶4%,制药2%,其他15%。
文章来源:中国粉体网