摘要：设计了以硫酸锂溶液为阳极液、氢氧化锂溶液为阴极液,借助离子膜电解装置,完成氢氧化锂的电化学合成。以阴极电流效率和单位产品(氢氧化锂纯溶液)电能消耗为指标,阳极液初始浓度、阴极液初始浓度、循环转速、反应温度以及电流密度为因素,对电解条件进行了系统考察及参数优化,获得了优化的实验参数并进行了验证。结果表明,当阳极液浓度和阴极液浓度分别为200 g/L和25 g/L、循环转速为350 r/min、反应温度为70℃以及电流密度为1730 A/m2时反应体系具有较好的电解效能。优化参数下阴极电流效率为72.64%,单位产品直流电耗为5975 kWh/t,蒸发结晶产品中氢氧化锂主含量为56.7%,达到GB/T26008-2020电池级单水氢氧化锂的标准。

摘要：铷是诸多高新技术领域中的关键元素。青海察尔汗盐湖卤水中蕴藏着丰富的铷资源,但由于铷浓度极低,且与大量钠、钾、镁等离子共存,提取难度极大。利用已知技术从察尔汗盐湖卤水中直接提取铷难以满足经济性约束的前提,这成为察尔汗盐湖铷资源难以利用的症结之一。本文从理论和实验两个方面分析了NaCl+KCl+RbCl+MgCl_(2)+H_(2)O体系中(K,Rb)Cl和铷钾光卤石固溶体—水溶液平衡对察尔汗盐湖卤水中铷分布的制约作用,确定了钾光卤石基固溶体是控制卤水中微量铷进入固相的关键矿物,钾光卤石的形成会使卤水中的铷浓度迅速下降至极低水平。用光卤石矿生产氯化钾,铷几乎全部进入氯化钾产品中,这一结论得到了现场盐田样品分析结果的支持。在上述新认知的启发下,我们设计了从察尔汗盐湖氯化钾产品中浓缩铷的工艺流程,并进行了公斤级小试和吨级放大试验,获得了铷浓度为400 mg/L的富铷料液,其中镁/铷比和钾/铷比均大幅降低;此外,进一步利用本团队成熟的t-BAMBP萃取方法可高效提取氯化铷,其工艺综合成本约为2 090元/kg,较好满足了察尔汗盐湖铷资源开发的经济性前提。

摘要：单因素实验无法全面、可靠地研究各因素对反应结晶过程制备高品质碳酸锂的影响,田口设计有利于全面研究各因素对制备高品质碳酸锂的影响,实验周期较短,实验成本较低。以东台吉乃尔盐湖精制卤水为原料,设计田口实验,采用聚焦光束反射测量仪FBRM G400实时在线研究反应温度、搅拌速率、卤水加料速度、碳酸钠浓度等因素对反应结晶工艺中碳酸锂粒径和纯度的影响。通过田口实验表明搅拌速率对碳酸锂的粒径影响最大,碳酸锂的纯度对反应温度最敏感。研究结果表明,反应温度为85℃、搅拌速率为200 r/min、卤水加料速度为2 mL/min、碳酸钠质量浓度为201.6 g/L时得到的碳酸锂品质最优,其粒度为3.71μm,纯度高达99.62%。