ลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์ใช้ทำอะไร?
1.ลิเธียมคาร์บอเนตมีประโยชน์อย่างไรและลิเธียมไฮดรอกไซด์ -
ข้อมูลจากปี 2023 แสดงให้เห็นว่าอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ทั่วโลกใช้ลิเธียมคาร์บอเนต 60% ถึง 70% ลิเธียมคาร์บอเนตใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต และลิเธียมไฮดรอกไซด์ 80% ถึง 90% ใช้ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ ลิเธียมคาร์บอเนตเป็นวัตถุดิบหลักของวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (แอลเอฟพี) และใช้กันอย่างแพร่หลายในยานยนต์พลังงานใหม่ ระบบจัดเก็บพลังงาน และสาขาอื่นๆลิเธียมคาร์บอเนตส่วนใหญ่ใช้สำหรับวัสดุแคโทดเทอร์นารีนิกเกิลสูง (เช่น น.ส.น.ม., เอ็นซีเอ) ซึ่งปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่และอายุการใช้งาน เป็นวัตถุดิบหลักสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าระดับไฮเอนด์ นั่นคือแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์นารีในตลาด แบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์นารีอีกชนิดหนึ่งใช้โลหะโคบอลต์ในขั้วแบตเตอรี่ โลหะนี้ 50% มาจากประเทศผลไม้แห้งในแอฟริกา เมื่อไม่นานนี้ ประเทศนี้ไม่สามารถส่งออกโคบอลต์ได้เนื่องจากสงครามกลางเมือง
2. สูตรการแปลงระหว่างลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์ ลิเธียมคาร์บอเนตถูกแปลงเป็นลิเธียมไฮดรอกไซด์
ลิเธียมคาร์บอเนตถูกแปลงเป็นลิเธียมไฮดรอกไซด์ หลี่₂ซีโอ₃ + 2H₂O → 2LiOH + ซีโอ₂↑
วิธีการนี้ (วิธีการกัดกร่อน) เป็นหนึ่งในวิธีหลักในการผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์เชิงอุตสาหกรรม ลิเธียมไฮดรอกไซด์จะถูกแปลงเป็นลิเธียมคาร์บอเนต 2LiOH + ซีโอ₂ → หลี่₂ซีโอ₃ + H₂O
ลิเธียมคาร์บอเนตส่วนใหญ่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ในขณะที่ลิเธียมไฮดรอกไซด์เป็นวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์นารีนิกเกิลสูง การแปลงทั้งสองอย่างสามารถจัดสรรทรัพยากรได้อย่างยืดหยุ่น แต่ต้องมีต้นทุนเพิ่มเติม ในการผลิตจริง มักเลือกเส้นทางกระบวนการตามความต้องการปลายน้ำ
3. การผลิตลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์
การผลิตลิเธียมคาร์บอเนต: การสกัดลิเธียมจากแร่ (กระแสหลัก): วิธีการกรดซัลฟิวริก: สปอดูมีนถูกคั่วและทำให้เป็นกรดเพื่อผลิตสารละลายลิเธียมซัลเฟต ซึ่งจากนั้นจะทำปฏิกิริยากับโซเดียมคาร์บอเนตเพื่อตกตะกอนลิเธียมคาร์บอเนต การสกัดลิเธียมจากทะเลสาบเกลือ: ลิเธียมคาร์บอเนตผลิตโดยตรงโดยการระเหยน้ำเกลือและการตกตะกอน ซึ่งเหมาะสำหรับทรัพยากรทะเลสาบเกลือ เช่น ชิงไห่และทิเบต
การผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์
วิธีการกัดกร่อน: ลิเธียมคาร์บอเนตทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไฮดรอกไซด์เพื่อผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์ซึ่งมีกระบวนการสั้นแต่ต้องใช้วัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูง
วิธีลิเธียมซัลเฟต (กระแสหลัก): สปอดูมีนจะถูกคั่วและทำให้เป็นกรดเพื่อผลิตสารละลายลิเธียมซัลเฟต ซึ่งจากนั้นจะทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ และโซเดียมซัลเฟตจะถูกแยกโดยการตกผลึกแบบแช่แข็ง
วิธีทางอ้อมของทะเลสาบเกลือ: ก่อนอื่นจะผลิตลิเธียมคาร์บอเนต จากนั้นจึงทำให้เป็นกรดเพื่อผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์
กระบวนการผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์มีขั้นตอนการกัดกร่อนมากกว่าลิเธียมคาร์บอเนตหนึ่งขั้นตอน ดังนั้นในทางทฤษฎี ต้นทุนในการผลิตลิเธียมไฮดรอกไซด์จะสูงกว่าลิเธียมคาร์บอเนต 3,000 ถึง 5,000 ต่อตัน อย่างไรก็ตาม ในช่วงสามปีที่ผ่านมา ราคาของลิเธียมคาร์บอเนตสูงกว่าลิเธียมไฮดรอกไซด์มาเป็นเวลานานแล้ว เนื่องจากในปัจจุบันราคาไม่ได้ขึ้นอยู่กับต้นทุน แต่เกิดจากความไม่สมดุลระหว่างอุปทานและอุปสงค์