stringtranslate.com

Гидроксид лития

Гидроксид лития — неорганическое соединение с формулой LiOH. Он может существовать как безводный, так и гидратированный, и обе формы представляют собой белые гигроскопичные твердые вещества. Они растворимы в воде и слабо растворимы в этаноле . Оба доступны в продаже. Хотя гидроксид лития классифицируется как сильное основание , он является самым слабым из известных гидроксидов щелочных металлов.

Производство

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

Маршрут карбоната лития

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

Li2CO3 + Ca ( OH ) 2 → 2LiOH + CaCO3

Первоначально полученный гидрат обезвоживают путем нагревания в вакууме до 180 °C.

Путь сульфата лития

Альтернативный путь включает посредничество 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 , имеющие определенную рыночную стоимость.

Коммерческая обстановка

По данным Bloomberg, Ganfeng Lithium Co. Ltd. [10] (GFL или Ganfeng) [11] и Albemarle были крупнейшими производителями в 2020 году с объемом около 25 кт/год, за ними следуют Livent Corporation (FMC) и SQM . [10] Планируется ввести значительные новые мощности, чтобы идти в ногу со спросом, обусловленным электрификацией транспортных средств. Ganfeng планирует расширить литиевые химические мощности до 85 000 тонн, добавив мощности, арендованные у Jiangte, Ganfeng станет крупнейшим производителем гидроксида лития в мире в 2021 году. [10]

Завод компании Albemarle в Кемертоне , штат Вашингтон, изначально планировалось поставлять 100 кт/год, но теперь его мощность сократили до 50 кт/год. [12]

В 2020 году завод Tianqi Lithium в Квинане, Западная Австралия, стал крупнейшим производителем с мощностью 48 кт/год. [13]

Приложения

Литий-ионные аккумуляторы

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

Смазка

Популярным загустителем литиевых смазок является 12-гидроксистеарат лития , который позволяет производить универсальные смазочные материалы благодаря своей высокой устойчивости к воде и пригодности к использованию в широком диапазоне температур.

Очистка от углекислого газа

Гидроксид лития используется в системах очистки дыхательного газа для космических кораблей , подводных лодок и рециркуляторных аппаратов для удаления углекислого газа из выдыхаемого газа путем получения 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 своей меньшей массы и меньшего производства воды для респираторных систем в космических кораблях. Один грамм безводного гидроксида лития может удалить 450 см3 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, что иллюстрируется его использованием в производстве фторида лития : [7]

LiOH + HF → LiF + H2O

Другие применения

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

Гидроксид лития ( изотопно обогащенный литием -7 ) используется для подщелачивания теплоносителя в реакторах с водой под давлением для контроля коррозии. [17] Это хорошая защита от радиации и свободных нейтронов.

Цена

В 2012 году цена на гидроксид лития составляла около 5–6 долларов США/кг. [18]

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

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

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Lide, David R., ред. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87-е изд.). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  2. ^ abc Хосрави Дж (2007). Производство пероксида лития и оксида лития в спиртовой среде . Глава 9: Результаты. ISBN 978-0-494-38597-5.
  3. ^ Popov K, Lajunen LH, Popov A, Rönkkömäki H, Hannu-Kuure H, Vendilo A (2002). "7Li, 23Na, 39K и 133Cs ЯМР сравнительное равновесное исследование комплексов гидроксидов щелочных металлов в водных растворах. Первое численное значение для образования CsOH". Inorganic Chemistry Communications . 5 (3): 223–225. doi :10.1016/S1387-7003(02)00335-0 . Получено 21 января 2017 г.
  4. ^ CRC handbook ofchemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. Уильям М. Хейнс, Дэвид Р. Лид, Томас Дж. Бруно (2016-2017, 97-е изд.). Бока-Ратон, Флорида. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC  930681942.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  5. ^ CRC handbook ofchemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. Уильям М. Хейнс, Дэвид Р. Лид, Томас Дж. Бруно (2016-2017, 97-е изд.). Бока-Ратон, Флорида. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC  930681942.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  6. ^ Chambers M. "ChemIDplus – 1310-65-2 – WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M – Безводный гидроксид лития – Поиск похожих структур, синонимы, формулы, ссылки на ресурсы и другая химическая информация". chem.sis.nlm.nih.gov . Получено 12 апреля 2018 г.
  7. ^ ab Wietelmann U, Bauer RJ (2000). "Литий и литиевые соединения". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a15_393. ISBN 3-527-30673-0.
  8. ^ "Предлагаемое место для завода Albemarle" (PDF) . Albemarle . Получено 4 декабря 2020 г. .
  9. ^ "Корпоративная презентация" (PDF) . Nemaska ​​Lithium . Май 2018. Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2021 г. . Получено 5 декабря 2020 г. .
  10. ^ abc "Китайская компания Ganfeng станет крупнейшим производителем гидроксида лития". BloombergNEF . 10 сентября 2020 г. Получено 4 декабря 2020 г.
  11. ^ "Ganfeng Lithium Group". Ganfeng Lithium . Получено 25 марта 2021 г. .
  12. ^ Стивенс, Кейт; Линч, Жаклин (27 августа 2020 г.). «Замедление спроса на литий приводит к сокращению производства крупнейшего нефтеперерабатывающего завода Западной Австралии». www.abc.net.au .
  13. ^ «Крупнейший в своем роде завод по производству гидроксида лития запущен в Квинане». Правительство Западной Австралии . 10 сентября 2019 г. Архивировано из оригинала 17 февраля 2023 г. Получено 4 декабря 2020 г.
  14. ^ Баррера, Присцилла (27 июня 2019 г.). «Действительно ли гидроксид лития превзойдет карбонат лития? | INN». Investing News Network . Получено 5 декабря 2020 г. .
  15. ^ Jaunsen JR (1989). «Поведение и возможности скрубберов углекислого газа на основе гидроксида лития в глубоководной морской среде». Технический отчет Военно-морской академии США . USNA-TSPR-157. Архивировано из оригинала 24-08-2009 . Получено 17-06-2008 .{{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. OSTI  20658311. Получено 17 октября 2022 г.
  17. ^ Управление критическими изотопами: контроль за литием-7 необходим для обеспечения стабильных поставок, GAO-13-716 // Счетная палата США , 19 сентября 2013 г.; pdf
  18. ^ "Цены на литий 2012". investingnews.com . Investing News Network. 14 июня 2012 г. Архивировано из оригинала 11 марта 2018 г. Получено 12 апреля 2018 г.
  19. ^ "London Metal Exchange: Lithium prices". London Metal Exchange . Получено 4 декабря 2020 г. .
  20. ^ "LITHIUM AT THE LME". LME Лондонская биржа металлов . 18 марта 2021 г. Получено 22 марта 2021 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Гидроксид лития .