山东大学：《物理化学》课程教学资源（讲义资料）the progress of lithium metallurgy

the progress of lithium metallurgy 命锂的发现 冶炼方法

the progress of lithium metallurgy 01 锂的发现 02 冶炼方法

the progress of lithium metallurgy 1.锂的发现 1817年,瑞典化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特森 ( Arfwedson)最先在分析透锂长石时发现了锂 1821年,布兰德( Milliam Thomas Brande)使用化 学家戴维( Humphry Davy)发明的电解法来电解氧化 锂获得了微量的锂。 1855年,德国化学家本生( Robert bunsen)和英国 化学家马提生( Augustus Matthiessen)通过电解氯化 Ruk mein hye 锂获得了大量的锂,并开始研究锂的性质。 rHH4rfr,a、 Arfwedson

02 the progress of lithium metallurgy 1817年，瑞典化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特森 (Arfwedson)最先在分析透锂长石时发现了锂。 1821年，布兰德 (William Thomas Brande)使用化 学家戴维(Humphry Davy)发明的电解法来电解氧化 锂获得了微量的锂。 1855年，德国化学家本生 (Robert Bunsen)和英国 化学家马提生(Augustus Matthiessen)通过电解氯化 锂获得了大量的锂,并开始研究锂的性质。 1.锂的发现 Arfwedson

the progress of lithium metallurgy 1893年,岗次( Guntz)提出电解含有等量氯化锂和氯化钾熔体制取金属锂 可在450°C左右下进行电解使电解温度大幅度降低,使电解效率明显提高,奠 定了现代电解法生产锂的基础

02 1893年 ,岗次 ( Guntz)提出电解含有等量氯化 锂和氯化钾熔体制取金属锂 ,可在 450°C左右下进 行电解使电解温度大幅 度降低 ,使电解效率明显提 高 ,奠定了现代电解法生产锂的基础。 the progress of lithium metallurgy 1893年 ,岗次 ( Guntz)提出电解含有等量氯化 锂和氯化钾熔体制取金属锂 , 可在 450°C左右下进 行电解使电解温度大幅度降低 ,使电解效率明显提 高 ,奠 定了现代电解法生产锂的基础

the progress of lithium metallurgy 2锂的冶炼 2.1电解法 氯气 阳极:2C「→C2↑+2e (+ 阴极:2Li+2e→2Li 2Lic|→Cl2↑+2Li

02 the progress of lithium metallurgy 2.锂的冶炼 2.1电解法 阳极：2Cl-→Cl2↑+2e 阴极：2Li+ +2e→2Li 2LiCl→Cl2↑+2Li

the progress of lithium metallurgy (-)

02 the progress of lithium metallurgy

the progress of lithium metallurgy 250C酸 21.1电解原料的制备 碳酸锂 献酸置 苏打粉 图2锂辉石提锂工艺过程 硫酸法 沉淀法卤水提锂 盐湖卤水提锂 膜法卤水提锂 含锂矿石提锂 石灰法 萃取法卤水提锂 硫酸盐法

02 1893年 ,出电解含有等量氯化 锂和沉淀法卤水提锂,氯化钾熔体制取金属锂 ,可在 450°C左右下进 行电解使电解温度大幅 度降低 ,使电解 明显提 高 奠定了现代电解法生产锂的基础。 the progress of lithium metallurgy 2.1.1电解原料的制备 盐湖卤水提锂 膜法卤水提锂 含锂矿石提锂 萃取法卤水提锂 硫酸法 硫酸盐法 石灰法

the progress of lithium metallurgy 2.1.2熔盐电解法 熔盐电解法是以KC和LiC混合物为原料,在400-500°进行电解。 KC作为支持电解质原料 氯化锂 氯化锂 氯化锂 电解质组成wt% KCI-Lid 48% Kd-LiCl KCI-LiCl 44-50% Kd-LiCI 50% 导电,降温,稳定 4.9-8.2 8~10 电流强度(安培) 80~900 860 3500 阴极电流密度A/c 阳极电流密度A/cm2 0.8-1.0 阳极材料 石墨 阴极材料 电解温度(C) 400~420 410±5 450-460 400-420 电流效率 85-90 电耗率(kwh/kg) 34.3 31~39 产品质量w% w(L9% w(Li)99% w( i)99%

02 the progress of lithium metallurgy 2.1.2 熔盐电解法 熔盐电解法是以KCl和LiCl混合物为原料，在400-500℃进行电解。 KCl作为支持电解质 导电，降温，稳定

the progress of lithium metallurgy 盐湖卤水 LiOH. HN或LCOy 1LCO、还原剂(S、A1等)、 [提取氯化锂 合成 提纯 过滤 匚干燥 真空热分解 氯化钾[烘干 氯化钾 氯化锂99% [真空热还原一→渣 粗锂97%-99% 粗锂97%-99% [空 合金 金属锂999% 包装 包装 次氧酸盐成品

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the progress of lithium metallurgy 22热还原法 硅热还原法制备金属锂反应方程式: 硅热还原法 Si(s)+2Li20(s)SiO(s)+4Li(g) 铁热还原法制备金属锂反应方程式: 1-5MPa 铁热还原法 2Fe(s)+3Li20(s)Fe203(s)+6Li(g) 900-1400°C 铝热还原法 铝热还原法制备金属锂反应方程式: 2Al(s)+3Li20(s)Al2O3(s)+6li(g)

02 the progress of lithium metallurgy 2.2 热还原法 硅热还原法 铁热还原法 1-5MPa 900-1400℃ 铝热还原法

the progress of lithium metallurgy 方法比较 熔融盐电解法工艺较为简单、电流效率高、不 足之处是使用KC点解时易产生有毒的C2 金属热还原制备金属锂流程短、效率高,但不能进行连续化 生产,同时设备的要求相对较高,控制难度大

02 1893年 ,岗次 ( Guntz)提出电解含有等量氯化 锂和氯化钾熔体制取金属锂 ,可在 450°C左右下进 行电解使电解温度大幅 度降低 ,使电解效率明显提 高 ,奠定了现代电解法生产锂的基础。 the progress of lithium metallurgy 方法比较 金属热还原制备金属锂流程短、效率高，但不能进行连续化 生产，同时设备的要求相对较高，控制难度大 熔融盐电解法工艺较为简单、电流效率高、不 足之处是使用KCl点解时易产生有毒的Cl2