stringtranslate.com

гидроксид лития

Гидроксид лития — неорганическое соединение формулы LiOH . Он может существовать в безводном или гидратированном виде, и обе формы представляют собой белые гигроскопичные твердые вещества. Они растворимы в воде и мало растворимы в этаноле . Оба доступны коммерчески. Хотя гидроксид лития классифицируется как сильное основание , он является самым слабым из известных гидроксидов щелочных металлов.

Производство

Предпочтительным сырьем является сподумен твердых пород , где содержание лития выражается в % оксида лития .

Карбонат лития

Гидроксид лития часто производят в промышленных масштабах из карбоната лития в реакции метатезиса с гидроксидом кальция : [7]

Li 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2 LiOH + CaCO 3

Первоначально полученный гидрат обезвоживают нагреванием в вакууме до 180 °С.

Путь сульфата лития

Альтернативный путь предполагает использование сульфата лития : [8] [9]

α- сподумен → β-сподумен
β-сподумен + CaO → Li 2 O + ...
Li 2 O + H 2 SO 4 → Li 2 SO 4 + H 2 O
Li 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 LiOH

Основными побочными продуктами являются гипс и сульфат натрия , которые имеют определенную рыночную стоимость.

Коммерческое помещение

По данным Bloomberg, крупнейшими производителями в 2020 году с объемом производства около 25 тыс. тонн в год были Ganfeng Lithium Co. Ltd. [10] (GFL или Ganfeng) [11] и Albemarle , за ними следовали Livent Corporation (FMC) и SQM . [10] Планируется значительное увеличение новых мощностей, чтобы идти в ногу со спросом, вызванным электрификацией транспортных средств. Ganfeng должен расширить мощности по производству лития до 85 000 тонн, добавив мощности, арендованные у Jiangte, Ganfeng станет крупнейшим производителем гидроксида лития в мире в 2021 году. [10]

Завод Albemarle в Кемертоне , штат Вашингтон, первоначально планировавшийся поставлять 100 тыс. тонн в год, был сокращен до 50 тыс. тонн в год. [12]

В 2020 году завод Tianqi Lithium's в Квинане, Западная Австралия , станет крупнейшим производителем с мощностью 48 тыс. тонн в год. [13]

Приложения

Литий-ионные аккумуляторы

Гидроксид лития в основном используется при производстве катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов, таких как оксид лития-кобальта ( LiCoO2 ) и фосфат лития-железа . Он предпочтительнее карбоната лития в качестве предшественника оксидов лития, никеля, марганца, кобальта . [14]

Смазка

Популярным загустителем литиевой смазки является 12-гидроксистеарат лития , из которого получается смазка общего назначения благодаря ее высокой устойчивости к воде и пригодности в широком диапазоне температур.

Очистка углекислым газом

Гидроксид лития используется в системах очистки дыхательных газов космических кораблей , подводных лодок и ребризеров для удаления углекислого газа из выдыхаемого газа путем производства карбоната лития и воды: [15]

2 LiOH·H 2 O + CO 2 → Li 2 CO 3 + 3 H 2 O

или

2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O

Последний, безводный гидроксид, предпочтителен из-за его меньшей массы и меньшего выделения воды для респираторных систем космических кораблей. Один грамм безводного гидроксида лития способен удалить 450 см 3 углекислого газа. Моногидрат теряет воду при 100–110 °C.

Предшественник

Гидроксид лития вместе с карбонатом лития является ключевым промежуточным продуктом, используемым для производства других соединений лития, о чем свидетельствует его использование в производстве фторида лития : [7]

LiOH + HF → LiF + H 2 O

Другое использование

Он также используется в керамике и некоторых составах портландцемента , где он также используется для подавления ASR ( рака бетона ). [16]

Гидроксид лития ( изотопно обогащенный литием -7 ) используется для подщелачивания теплоносителя реактора в водо-водяных реакторах для борьбы с коррозией. [17] Это хорошая радиационная защита от свободных нейтронов.

Цена

В 2012 году цена гидроксида лития составляла около $5-6/кг. [18]

В декабре 2020 года цена выросла до 9 долларов за кг [19].

18 марта 2021 года цена выросла до 11,50 долларов США за кг [20].

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лиде, Дэвид Р., изд. (2006). Справочник CRC по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  2. ^ abc Хосрави Дж (2007). Получение пероксида лития и оксида лития в спиртовой среде . Глава 9: Результаты. ISBN 978-0-494-38597-5.
  3. ^ Попов К, Лаюнен ЛХ, Попов А, Ренккёмяки Х, Ханну-Кууре Х, Вендило А (2002). «Сравнительное исследование равновесия комплексов гидроксидов катионов щелочных металлов в водных растворах с помощью ЯМР 7Li, 23Na, 39K и 133Cs. Первое численное значение образования CsOH». Неорганическая химия . 5 (3): 223–225. дои : 10.1016/S1387-7003(02)00335-0 . Проверено 21 января 2017 г.
  4. ^ Справочник CRC по химии и физике: готовый справочник химических и физических данных. Уильям М. Хейнс, Дэвид Р. Лид, Томас Дж. Бруно (2016–2017, 97-е изд.). Бока-Ратон, Флорида. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. ОСЛК  930681942.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  5. ^ Справочник CRC по химии и физике: готовый справочник химических и физических данных. Уильям М. Хейнс, Дэвид Р. Лид, Томас Дж. Бруно (2016–2017, 97-е изд.). Бока-Ратон, Флорида. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. ОСЛК  930681942.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  6. ^ Чемберс М. «ChemIDplus – 1310-65-2 – WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M – Безводный гидроксид лития – Поиск подобных структур, синонимы, формулы, ссылки на ресурсы и другая химическая информация». chem.sis.nlm.nih.gov . Проверено 12 апреля 2018 г.
  7. ^ аб Вительманн У, Бауэр Р.Дж. (2000). Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a15_393. ISBN 978-3527306732.
  8. ^ «Предлагаемая площадка для завода в Альбемарле» (PDF) . Альбемарль . Проверено 4 декабря 2020 г.
  9. ^ «Корпоративная презентация» (PDF) . Немаска Литиевая . Май 2018. Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2021 года . Проверено 5 декабря 2020 г.
  10. ^ abc «Китайская компания Ganfeng станет крупнейшим производителем гидроксида лития» . БлумбергНЕФ . 10 сентября 2020 г. Проверено 4 декабря 2020 г.
  11. ^ "Литиевая группа Ганьфэн" . Ганфэн Литий . Проверено 25 марта 2021 г.
  12. ^ Стивенс, Кейт; Линч, Жаклин (27 августа 2020 г.). «Замедление спроса на литий приведет к сокращению крупнейшего нефтеперерабатывающего завода штата Вашингтон». www.abc.net.au. _
  13. ^ «Крупнейший в своем роде завод по производству гидроксида лития запущен в Квинане» . Правительство Западной Австралии . 10 сентября 2019 года. Архивировано из оригинала 17 февраля 2023 года . Проверено 4 декабря 2020 г.
  14. ↑ Баррера, Присцилла (27 июня 2019 г.). «Действительно ли гидроксид лития обгонит карбонат лития? | МНН». Сеть инвестиционных новостей . Проверено 5 декабря 2020 г.
  15. ^ Яунсен-младший (1989). «Поведение и возможности скрубберов на основе гидроксида лития и углекислого газа в глубоководной среде». Технический отчет Военно-морской академии США . УСНА-ЦПР-157. Архивировано из оригинала 24 августа 2009 г. Проверено 17 июня 2008 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  16. ^ Кавамура М., Фува Х. (2003). «Влияние солей лития на состав геля ASR и расширение растворов». Исследования цемента и бетона . 33 (6): 913–919. doi : 10.1016/S0008-8846(02)01092-X. ОСТИ  20658311 . Проверено 17 октября 2022 г.
  17. ^ Управление критическими изотопами: управление литием-7 необходимо для обеспечения стабильных поставок, GAO-13-716 // Счетная палата правительства США , 19 сентября 2013 г.; PDF
  18. ^ «Цены на литий 2012». www.investingnews.com . Инвестиционная новостная сеть. 14 июня 2012 года. Архивировано из оригинала 11 марта 2018 года . Проверено 12 апреля 2018 г.
  19. ^ «Лондонская биржа металлов: цены на литий». Лондонская биржа металлов . Проверено 4 декабря 2020 г.
  20. ^ "ЛИТИЙ НА ЛБМ" . LME Лондонская биржа металлов . 18 марта 2021 г. Проверено 22 марта 2021 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме гидроксида лития .