1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 8, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 8, стр. 951-956

Извлечение лития из β-сподумена методом ионного обмена в расплавах солей натрия

Р. В. Кулумбегов 1, Л. М. Делицын 1, *, И. А. Беляев 1, Н. Н. Клименко 1, 2, А. Б. Тарасенко 1, О. С. Попель 1

1 Объединенный институт высоких температур Российской академии наук
127412 Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2, Россия

2 Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
125480 Москва, ул. Героев Панфиловцев, 20, Россия

* E-mail: delitzin@ihed.ras.ru

Поступила в редакцию 18.04.2023
После доработки 27.07.2023
Принята к публикации 28.07.2023

Аннотация

Исследование проведено с целью разработки технологии извлечения лития из сподуменового сырья. В работе показано, что одним из перспективных направлений переработки сподумена является его спекание с ацетатом натрия. Показано, что в результате реакции между компонентами кристаллическая структура сподумена не разрушается. За счет реакции ионного обмена между CH3СOONa⋅3Н2О и LiAlSi2O6 образуется водорастворимый ацетат лития и не растворимый в воде алюмосиликат натрия (NaAlSi2O6). Растворенный в воде ацетат лития переводится в карбонат лития добавлением раствора Na2CO3. Осажденный карбонат лития практически не содержит посторонних примесей. Изучено влияние параметров процесса на степень извлечения Li+ из сподумена.

Ключевые слова: сподумен, карбонат лития, ацетат натрия

Список литературы

  1. Пожарский А.Ф., Рябцова О.В. Литий и магнийорганические соединения нафталинового ряда в органическом синтезе // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 8. С. 791–819. https://doi.org/10.1070/rc2006v075n08abeh003611

  2. Вагизов А.М., Хусаинова Г.Р., Ахметов И.Г., Сахабутдинов А.Г. Сополимеризация бутадиена-1,3 и стирола под действием Н-бутиллития в присутствии аминосодержащего модификатора в гексане // Журн. прикл. химии. 2016. Т. 89. № 1. С. 95–102. https://doi.org/10.47664/0022-9466-2020-79-4-174-179

  3. Swain B. Recovery and Recycling of Lithium: A Review // Sep. Purif. Technol. 2017. V. 172. P. 388–403. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2016.08.031

  4. Song Y., Zha Z. Recovery of Lithium from Spent Lithium-ion Batteries Using Precipitation and Electrodialysis Techniques // Sep. Purif. Technol. 2018. V. 206. P. 335–342. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.06.022

  5. Yu J., He Y., Ge Z., Li H., Xie W., Wang S. A Promising Physical Method for Recovery of LiCoO2 and Graphite from Spent Lithium-ion Batteries: Grinding Flotation // Sep. Purif. Technol. 2018. V. 190. P. 45–52. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2017.08.049

  6. Kuang G., Liu Y., Li H., Xing S., Li F., Guo H. Extraction of Lithium from β-Spodumene Using Sodium Sulfate Solution // Hydrometallurgy. 2018. V. 177. P. 49–56. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2018.02.015

  7. Наумов А.В. Литий: Сверхвозможности суперметалла // Редкие земли. 2016. Вып. 2(7). С. 140–149.

  8. Юсупов Т.С., Исупов В.П. и др. Исследование вещественного состава и разделимости минералов техногенного сырья // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 6. С. 144–150.

  9. Владимиров А.Г., Ляхов Н.З., Загорский В.Е., Макагон В.М. и др. Литиевые месторождения сподуменовых пегматитов Сибири // Химия в интересах устойчивого развития. 2012. № 20. С. 3–20.

  10. Морозова Л.Н. Колмозёрское литиевое месторождение редкометальных пегматитов: новые данные по редкоэлементному составу (Кольский полуостров) // Литосфера. 2018. Т. 18. № 1. С. 82–98. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-1-082-098

  11. Морозова Л.Н., Серов П.А., Кунакузин Е.Л., Борисенко Е.С. и др. Кольский редкометальный пегматитовый пояс: основные черты геологического строения // Тр. Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2020. T. 17. С. 374–378. https://doi.org/10.31241/FNS.2020.17.071

  12. Кулифеев В.К., Миклушевский В.В., Ватулин И.И. Литий. М.: МИСИС, 2006. С. 126–127.

  13. Остроушко Ю.И., Бучихин П.И., Алексеева В.В. и др. Литий, его химия и технология. М.: Атомиздат, 1960. С. 201.

  14. Nasim Kh. Salakjani Pritam Singh, Aleksandar N. Nikoloski. Acid Roasting of Spodumene: Microwave vs. Conventional Heating // Miner. Eng. 2019. V. 138. P. 161–167. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.05.003

  15. Rosales G.D., Resentera A.C., Gonzalez J.A., Wuilloudb R.G., Rodriguez M.H. Efficient Extraction of Lithium from β-Spodumene by Direct Roasting with NaF and Leaching // Chem. Eng. Res. Design. 2019. V. 150. P. 320–326. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2019.08.009

  16. Resentera A.C., Esquivel M.R., Rodriguez M.H. Low-Temperature Lithium Extraction from α-Spodumene with NH4HF2: Modeling and Optimization by Least Squares and Artificial Neural Networks // Chem. Eng. Res. Design. 2021. V. 167. P. 73–83. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2020.12.023

  17. Yunfeng S., Tianyu Zh., Lihua He, Zhongwei Zh., Xuheng Li. A Promising Approach for Directly Extracting Lithium from α-Spodumene by Alkaline Digestion and Precipitation as Phosphate // Hydrometallurgy. 2019. V. 189. P. 105141. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2019.105141

  18. Делицын Л.М., Кулумбегов Р.В., Синельщиков В.А., Попель О.С., Сульман М.Г. Ликвационная плавка системы LiAlSi2O6–Na2SO4–NaF как метод получения фторида лития // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 10. С. 1101–1110. https://doi.org/10.31857/S0002337X22100062

  19. Mohammad R., Shihua H., Sagzhanov D., Behzad Vaziri Hassa, Tania M. Slawecki, Dinesh Agrawal, Hamid Akbari, Robert Mensah-Biney. Microwave-Assisted Calcination of Spodumene for Efficient, Low-Cost and Environmentally Friendly Extraction of Lithium // Powder Technol. 2022. V. 397. P. 116992. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.11.036

  20. Gasafi E., Pardemann R. Processing of Spodumene Concentrates in Fluidized-Bed Systems // Miner. Eng. 2020. V. 148. P. 106205. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106205

  21. Rosales G.D., María del Carmen Ruiz, Rodriguez M.H. Novel Process for the Extraction of Lithium from β-Spodumene by Leaching with HF // Hydrometallurgy. 2014. V. 147–148. P. 1–6. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.04.009

  22. Плющев В.Е., Степин Б.Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. М.: Химия, 1970. С. 407.

  23. Плющев В.Е. Исследование взаимодействия минералов, содержащих редкие щелочные элементы, с солями и окислами в процессах спекания и сплавления. О взаимодействие сподумена с сульфатом натрия // Химия и хим. технология. 1961. № 3. С. 463–470.

  24. Большаков К.А. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Ч. 1. Изд. 2-е. М.: Высш. школа, 1976. С. 58.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал