Sanga litium adalah hasil sampingan pengeluaran litium daripada bijih. Ia datang daripada mengekstrak spodumene dan mineral lain yang kaya dengan litium. Bahan ini selalunya mengandungi litium tinggi dan logam berharga lain. Jadi, ia adalah sumber yang berpotensi untuk kitar semula dan pemulihan. Apabila permintaan untuk litium meningkat, begitu juga kita mesti menguruskan sanga litium. Ia penting untuk bateri dalam kenderaan elektrik dan storan tenaga boleh diperbaharui. Penyelidik dan industri sedang meneroka cara baharu untuk memproses produk sampingan ini. Mereka bertujuan untuk mengurangkan kemudaratan alam sekitar dan meningkatkan kecekapan sumber.
Negara saya mempunyai sumber litium yang berharga. Mereka terutamanya bijih litium, termasuk spodumene, lepidolit, petalit, ferrolithium mika, dan pyrolithite. Antaranya, hanya spodumene telah digunakan pada skala perindustrian. Spodumene mempunyai komposisi ringkas dan kandungan litium yang tinggi, yang mudah diekstrak. Selain itu, negara saya mempunyai lombong spodumene kedua terbesar di dunia. Ia mempunyai kapasiti penyimpanan yang besar. Di samping itu, lepidolit mempunyai komposisi yang kompleks tetapi rizab yang besar.
Di Yichun, Wilayah Jiangxi, negara saya mempunyai deposit lepidolit terbesar di dunia. Ia adalah rizab litium utama dengan nilai strategik dan penyelidikan yang tinggi. Walau bagaimanapun, petalit, ferrolithium mika, dan pyrolithite mempunyai kandungan litium yang rendah dan rizab kecil. Jadi, terdapat sedikit kajian tentang mereka, dan mereka tidak begitu penting.
Perlombongan litium berskala besar kini menghasilkan banyak sanga litium. Jika sisa litium dibuang di tapak, ia akan menyebabkan pencemaran kepada tanah dan kualiti air tempatan. Oleh itu, cara menggunakan sisa litium untuk mengelakkan pencemaran telah menjadi topik hangat sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Sanga litium mempunyai sifat yang berbeza. Ini disebabkan oleh komponen spodumene dan lepidolit yang berbeza.
Spodumene dan Lepidolite
Spodumene ialah piroksen galian. Ia kelihatan tidak berwarna kepada kuning pucat, ungu sedikit atau kunzit lavender. Ia juga membentuk kristal kriptokristalin dan prismatik yang besar, kuning-hijau atau hijau zamrud. Spodumene ialah litium aluminium inosilikat, LiAl(SiO3)2. Ia terutamanya terdapat dalam urat pegmatit granit. Di negara saya, spodumene kebanyakannya dihasilkan di Xinjiang, Sichuan, dan Jiangxi.
Lepidolite juga dikenali sebagai "lepidolite", sistem monoklinik. The kimia komposisi ialah K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](OH,F )2} (x=0-0.5). Ia adalah aluminium silikat asas kalium dan litium, dan merupakan sejenis mineral mika. Lepidolit biasanya hanya dihasilkan dalam pegmatit granit. Ia berwarna ungu dan merah jambu dan boleh menjadi terang kepada tidak berwarna. Ia mempunyai kilauan mutiara. Ia adalah dalam bentuk tiang pendek, kepingan kecil, atau kristal besar seperti plat.
Lepidolite mempunyai komposisi yang lebih kompleks dan lebih sukar untuk diperhalusi. Spodumene pada asasnya ialah aluminosilikat yang mengandungi litium. Ia biasanya mempunyai kekotoran. Komponen utamanya ialah litium, silikon, dan aluminium. Formula Lepidolite lebih kompleks. Komponen utamanya ialah litium, kalium, silikon, aluminium, dan fluorin. Oleh itu, lebih sukar untuk mengekstrak bahan mentah dan membersihkan garam litium. Sebelum 2017, litium karbonat daripada lepidolite adalah mahal dan tidak berkualiti. Ini adalah sebab utama mengapa. Ia adalah untuk pelanggan gred industri.
Kandungan Li2O dalam lepidolit lebih rendah, jadi penggunaan unit lebih besar. Biasanya, pekat spodumene mempunyai 5.0-6.0% Li2O. Pekat lepidolit mempunyai 2.0-3.5% Li2O. Jadi, diperlukan kira-kira 7.8 tan pekat spodumene (gred 6.0%) untuk membuat 1 tan litium karbonat. Dan, ia memerlukan kira-kira 18-19 tan pekat lepidolit (gred 3.0%) untuk jumlah yang sama. Jika gred lebih rendah, penggunaan unit akan meningkat lagi. Jadi, kos yang lebih tinggi untuk mengekstrak litium daripada lepidolit daripada dari spodumene.
Perbandingan antara sanga litium spodumene dan sanga litium lepidolit
Biasanya, fasa utama sanga litium spodumene ialah spodumene, gipsum, dan kuarza. Daripada mereka, spodumene adalah mineral utama dalam proses pengekstrakan litium. Kuarza ialah mineral paragenetik spodumene. Gipsum datang terutamanya daripada tindak balas serbuk batu kapur dan asid sulfurik.
Biasanya, fasa utama sisa litium mika litium ialah sfera biru, gipsum, kuarza, fluorit dan albit. Daripada mereka, sfera biru, kuarza, albite, dan fluorit adalah mineral paragenetik spodumene. Gipsum datang terutamanya daripada tindak balas serbuk batu kapur dan asid sulfurik.
Jadi, sanga litium mika litium lebih kompleks daripada sanga litium spodumene.
Ketumpatan mika litium dan sanga litium spodumene adalah serupa. Sanga litium mika litium mempunyai luas permukaan yang lebih kecil daripada sisa litium spodumene selepas dikisar singkat. Tetapi, apabila masa mengisar meningkat, mika litium akan mempunyai kawasan yang lebih besar daripada spodumene. Lebih pendek masa pengisaran litium mika litium sanga, lebih tinggi aktivitinya. Spodumene memerlukan pengisaran yang lebih lama untuk meningkatkan aktivitinya. Pengisaran masa singkat kurang berkesan daripada mika litium dan sisa litium.
Selain itu, sanga litium lebih kompleks daripada sisa pepejal tradisional, seperti sanga dan abu terbang. Mereka mempunyai komposisi tetap. Contohnya, sanga litium mengandungi lebih banyak ion logam alkali seperti K dan Na dan biasanya mengandungi unsur 5%-30% S. Juga, sisa litium mungkin mengandungi sejumlah kecil ion logam lain, seperti berilium, talium, rubidium dan cesium. Mereka mesti diuji dan memenuhi piawaian sebelum digunakan semula. Penetapan atau penyingkiran ion logam dalam sisa litium telah menjadikannya sukar untuk dikendalikan. Jadi, terdapat beberapa cara untuk menggunakannya, dan kita hanya boleh memakannya dalam jumlah yang sedikit.
Rawatan dan Penggunaan Sanga Litium
Pengayaan dan Penggunaan Berilium, Thalium, Fluorin, Rubidium dan Cesium
Sanga litium syarikat di Jiangxi mempunyai 0.003% thallium, 0.0002% arsenik, 3.5% fluorine, 0.067% berilium, 0.344% rubidium, dan 0.078% cesium. Sanga litium adalah toksik. Ia mengandungi berilium, thallium, fluorin, rubidium, dan cesium. Mereka menimbulkan risiko kepada ekosistem dan kesihatan manusia.
Pengekstrakan berilium secara industri kebanyakannya dilakukan dengan pencairan suhu tinggi. Seterusnya, padamkan air atau tambah bahan alkali. Ini memusnahkan struktur kristal mineral. Kemudian, ia dilarutkan dalam asid sulfurik dan diperkaya menggunakan pelarut organik. Tetapi, pelarut organik tradisional sangat berbahaya kepada alam sekitar. Talium dalam bijih litium, selepas benefisiasi, kebanyakannya dalam bentuk TI2O, TIOH, TI2SO4, dll. Mereka sangat larut. Berilium kurang begitu.
Banyak kajian telah menunjukkan bahawa kaedah pengekstrakan pelarut boleh mengekstrak talium dengan berkesan. Kaedah cecair ionik boleh melakukan perkara yang sama dalam sistem akueus dua fasa. Pada masa hadapan, kami akan menggunakan sistem cecair mikroorganisma-asid-ion. Ia akan mengurangkan penggunaan tenaga dan sisa daripada tindak balas. Ia juga akan meningkatkan pemulihan berilium dan talium. Ini akan pulih, dengan karbon rendah, kecekapan hijau, logam daripada sanga sisa lombong litium.
Proses pemanggangan-lesap merawat sanga litium untuk memulihkan rubidium dan cesium. Ia menghasilkan larutan campuran garam mereka. Kemudian, proses pemendakan digunakan untuk mendapatkan campuran rubidium dan cesium. Campuran rubidium dan sesium dirawat. Ini memberikan larutan campuran kepekatan tinggi garam mereka. Kemudian, sisa rubidium dan cesium diperoleh dengan pemendakan langkah demi langkah. Rawat mendakan rubidium dan mendakan sesium untuk mendapatkan rubidium klorida dan sesium klorida. Rubidium klorida dan sesium klorida boleh dirawat untuk mendapatkan rubidium dan sesium karbonat.
Fluorin dalam mika litium boleh memusnahkan strukturnya. Rawatan haba dua langkah adalah lebih baik daripada pemanasan terus. Ia menghilangkan fluorin dan asid sulfurik yang tidak bertindak balas. Ia juga menyediakan sistem pemulihan dan peredaran fluorin.
Penggunaan bahan binaan
simen
Sanga litium adalah serupa dengan tanah liat yang digunakan dalam simen. Jadi, adalah wajar untuk menggunakan sanga sisa lombong litium untuk menggantikan sebahagian daripada tanah liat dalam membuat klinker simen. Mineral litium dan proses pengekstrakan menjejaskan sanga sisa daripada mika litium dan spodumene. Mereka sangat berbeza. Sanga sisa lombong Spodumene mempunyai 1% hingga 3% Fe2O3. Sanga sisa lombong mika litium mempunyai kira-kira 0.5% Fe2O3. Jadi, simen putih daripada sisa lombong lithium mika mempunyai lebih banyak kelebihan pasaran.
konkrit
Menggunakan sanga litium sebagai campuran konkrit boleh menggantikan sebahagian daripada simen. Ia boleh digunakan secara besar-besaran. Ini akan mengurangkan kesan alam sekitar pengeluaran simen dan menyokong pembangunan mampan. SiO2 dan Al2O3 dalam sanga litium boleh bertindak balas dengan Ca(OH)2 dalam simen. Ini membentuk gel kalsium silikat terhidrat (CSH). Ia meningkatkan kekuatan dan ketahanan konkrit.
Pada masa ini, penyelidikan mengenai penggunaan sanga litium sebagai bahan tambahan konkrit memberi tumpuan kepada:
- Sifat mekanikal.
- Rintangan karbonasi.
- Rintangan kepada penembusan ion klorida.
- Rintangan kepada kakisan sulfat.
- Ketahanan.
Seramik
Menggunakan sisa industri untuk membuat seramik buih adalah tumpuan utama dalam penggunaan sumber. Sanga litium ialah bahan mentah sisa pepejal yang tinggi silikon, kaya dengan aluminium dan alkali. Sisa litium berasid mempunyai komposisi kimia yang serupa dengan bahan mentah seramik tradisional. Komponen mineral utamanya ialah kuarza, kalsit, spodumene dan mika litium.
Walau bagaimanapun, sanga litium yang tidak dirawat mengandungi Fe2O3 dan TiO2. Mereka akan menjejaskan keputihan seramik. Jadi, ia sesuai untuk membuat seramik bangunan. Di samping itu, litium oksida adalah fluks yang kuat. Titik eutektik sayu akan menurun apabila digabungkan dengan natrium dan kalium oksida.
Geopolimer
Sanga litium mempunyai komposisi kimia yang serupa dengan abu terbang. Ia boleh digunakan sebagai prekursor silikon-aluminium untuk geopolimer komponen tunggal. Sanga litium mempunyai CaO yang lebih rendah dan SO3 yang lebih tinggi. Ini menjejaskan geopolimer sintetiknya. Ia juga mengubah penggunaan teknologi pengaktifan haba dan alkali.
Bahan dinding
Sanga litium digunakan dalam bahan dinding, terutamanya dalam batu bata dan tapak seram yang tidak terbakar. Batu bata yang tidak dibakar mempunyai kekuatan dan ketahanan yang tinggi. Mereka boleh menggunakan sisa litium dengan cekap. Beberapa kajian telah menggunakan simen, serbuk sanga keluli, abu terbang, dan sisa litium untuk membuat batu bata tidak terbakar sanga litium. Mereka menggunakan kaedah pengawetan semula jadi. Batu bata mempunyai kekuatan tinggi, rintangan air, dan rintangan fros yang baik. Ceramsite ialah zarah seramik. Ia ringan, kuat dan berliang. Ia mempunyai refraktori yang baik. Ia mempunyai penebat haba, air dan bunyi yang baik. Ia menentang fros dan mempunyai kereaktifan alkali-agregat yang sangat baik. Ia digunakan secara meluas dalam bahan binaan sebagai agregat ringan.
Sanga litium mempunyai kandungan SiO2 dan Al2O3 yang tinggi. Ia adalah bahan mentah berkualiti tinggi untuk membuat bangunan seramsite. Kandungan CaO, Na2O dan K2O dalam sisa litium mika litium boleh mencapai 15%. Ia boleh digunakan sebagai oksida fluks dalam pensinteran. Ini merendahkan suhu pensinteran ceramsite. Ia juga mengurangkan kelikatan fasa cecair suhu tinggi.
Alas jalan sanga litium
Pada bulan Mei, Jiangxi mengeluarkan "Spesifikasi Teknikal untuk Penggunaan Sanga Litium dalam Kejuruteraan Jalan Raya (Percubaan)". Ia mengandungi banyak piawaian perlindungan alam sekitar. "Menggunakan 'sisa litium yang dikenal pasti sebagai sisa berbahaya' untuk pengisian jalan adalah dilarang." Sanga litium, sisa industri am, hanya boleh digunakan untuk mengisi tambak lebuh raya selepas pengubahsuaian. Ia tidak boleh digunakan untuk mengisi dasar jalan lebuh raya.” Alas jalan sanga litium yang diubah suai mestilah tidak berada dalam garis merah perlindungan ekologi, tanah ladang asas kekal, atau kawasan khas lain. Ia juga menetapkan piawaian terperinci untuk menguji air dan tanah di bahagian jalan.
