锂(氧化锂材料:锂云母)在玻璃行业中的应用
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玻璃中“氧化锂”的作用?(2010/05/18 09:15)目录:公司动态浏览字体:大中小肖特(H·Hovestaclt) 于1882 年首次完成并发表了锂用于玻璃的研究,证明氧化锂(Li2O) 具有强的助熔作用。
随后许多学者又进一步地进行了这方面的研究,发现了Li2O 的助熔作用是由于锂离子半径比其它碱金属的离子半径小(Li + 0. 60 ÜA ,Na + 0. 93ÜA ,K+1. 33ÜA) ,场强大(离子电位高) ,在钾钠钙玻璃中添加Li2O、Na2O 和K2O 以降低粘度,以Li2O 的效果为最好。
除助熔作用外,Li2O 还可对玻璃陶瓷的性质产生影响。
密度锂可使玻璃收缩或更密实,从而提高玻璃和瓷釉的表面硬度,研究证明这种表面硬度的提高,与锂离子存在下氧离子的紧密作用有关,O2 - 的克分子折射度低,起着逐步紧密的作用。
热膨胀率关于Li2O 对玻璃热膨胀率的作用虽进行过许多研究,但仍有争议。
有的研究者以克分子为基础,有的则是以重量比为基础,来解释Li2O 对降低玻璃热膨胀率的作用。
表面张力无论以克分子还是以重量比为基础,用Li2O 取代其它碱金属都能提高玻璃的表面张力,但表面张力的变化是非线性的,视原玻璃的成份、温度以及Li2O的浓度而异。
电学性质对于多数玻璃而言,其绝缘值高,则介电损失低。
所有玻璃均是随温度升高,绝缘电阻率降低,直到液态时成为不良导体。
在成份为1714 %Na2O、10 % CaO、7213 %SiO2 的玻璃中,添加Li2O 可降低其功率因数,添加Na2O 则提高其功率因数。
现在越来越多的玻璃采用Li2O 助熔,以改进其理化性能。
对电熔或电强化加热的作用和影响尚须继续研究。
化学稳定性Li2O 对各种玻璃的化学稳定性的作用,尚需进一步研究。
但研究实验的结果表明在各种碱金属组分的玻璃中,添加Li2O 的玻璃化学稳定性最好,其对湿度的稳定性也是最好。
碳酸锂用途碳酸锂是一种无机化合物,化学式为Li2CO3,它具有广泛的用途。
以下将详细介绍碳酸锂在各个领域的应用。
1. 锂离子电池:碳酸锂是锂离子电池的重要原料之一。
锂离子电池是目前应用最广泛的可充电电池,用于手机、电动车、电脑等电子设备。
碳酸锂作为锂离子电池正极材料的前驱体,可通过烧结等工艺制成氧化锂、磷酸锂等正极材料,从而提高锂离子电池的性能。
2. 玻璃陶瓷工业:碳酸锂可以作为玻璃陶瓷工业的重要添加剂。
它能够降低玻璃软化点,提高玻璃的热稳定性,增加玻璃的抗热震性能和力学强度。
此外,碳酸锂还可以使玻璃具有较高的透明度和光学性能,用于光学玻璃、太阳能玻璃、面板玻璃等领域。
3. 制备其他锂化合物:碳酸锂可以用来制备多种锂化合物,如氢氧化锂、氯化锂、硝酸锂等。
这些化合物在冶金、化工、电子等领域具有重要的应用。
例如,氢氧化锂广泛用于高性能液体锂离子电池的电解液;氯化锂可用于金属锂的提取和精炼过程;硝酸锂可用于钢铁冶炼中的炉渣处理等。
4. 高温反应领域:碳酸锂在高温反应领域也有应用。
碳酸锂可以与铝粉在高温下反应,生成氧化铝和亚甲基丙烯酸锂等产品。
氧化铝广泛用于陶瓷、电磁材料、涂料等工业;亚甲基丙烯酸锂可用于有机合成中的催化剂。
5. 制备锂盐:碳酸锂还可以用于制备各种锂盐,如碳酸锂对电解液和有机合成中的氢氧化锂、氯化锂等进行转化。
这些锂盐广泛应用于电池、化学品制造以及医药、材料等领域。
6. 陶瓷工业:碳酸锂可以用于陶瓷工业,特别是釉料和玻璃釉料的制备中。
碳酸锂作为添加剂能够改善陶瓷的颜色和质感,提高陶瓷制品的质量和美观度。
7. 医药领域:碳酸锂在医药领域也有一定的应用。
研究表明,碳酸锂对于一些精神疾病的治疗有一定的疗效。
碳酸锂可以作为抗精神疾病的药物之一,如用于抗躁狂症、抑郁症等的治疗。
总之,碳酸锂在锂离子电池、玻璃陶瓷、制备其他锂化合物、高温反应、制备锂盐、医药等领域都有重要的应用。
随着科技的进步和工业的发展,碳酸锂的用途还将不断拓展。
锂尾矿资源化再利用现状与前景张宏泉1,文进1,童慧2王亚名2(1武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070)(2武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070)摘要笔者详细介绍了我国锂辉石精矿浮选和锂盐加工产生的锂尾矿利用现状和应用途径,并对锂尾矿在泡沫保温隔热材料中的应用前景进行了分析。
利用锂尾矿研制泡沫玻璃陶瓷材料不仅可以减少锂尾矿排放带来的环境污染问题,还可以有效地提高锂尾矿资源化利用率,实现绿色环保泡沫玻璃陶瓷材料的低成本制备,为我国锂尾矿的再利用提供新的发展模式。
关键词锂尾矿泡沫玻璃陶瓷综合利用中图分类号:TQ147.7文献标识码:A文章编号:1002—2872(2021)03—0046—04Resource Reuse Status And Prospect of Lithium TailingsZHANG Hongquan1,2,WEN Jin12,'TONG Hui2,Wang Yaming2(1State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures(Wuhan University of'Technology),Wuhan,430070,China)(2School of Materials Science and Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan,430070,China)Abstract:'The current utilization situation and application approaches of lithium tailings resources produced by spodumene mineral concentrate flotation and lithium salt processing were detailly introduced in thepresentpaper.Potential application of the lithium tailings in thermal insulation foam materials were also analyzed and ing lithium tailings to prepare foam glass—ceramics for thermal insulation architecture can not only reduce the environmental pollution emissions,but also effectively improve their utilizationratc,realizing a low cost preparation of green foam ceramic materials and providing a newdevelopmentmodeforthereuseofalargenumberoflithiumtailingswaste.Key words:Lithium tailings;Foam glass—ceramics;Comprehensive utilization随着我国经济的迅猛发展和工业化水平的不断提高,工业生产和加工产生的固体废弃物造成的环境污染问题愈来愈严重,废弃物的资源化再利用已成为我国矿物加工业目前急需解决的一个问题。
透锂长石的用途透锂长石是一种含有锂元素的矿石,其化学式为(Na, K)AlSi3O8,属于斜长石矿物的一种。
透锂长石在工业上具有广泛的应用,下面将详细介绍其用途。
1. 玻璃工业:透锂长石是一种重要的玻璃原料,可以作为玻璃的主要成分之一。
由于透锂长石的含锂量较高,可以提高玻璃的抗热震性能和耐化学腐蚀性能。
透锂长石还可以调节玻璃的熔点和粘度,改善玻璃的流动性,使其更易于加工成型。
2. 陶瓷工业:透锂长石在陶瓷工业中也有重要的应用。
由于透锂长石具有较低的热膨胀系数和良好的耐热性,可以作为陶瓷材料的添加剂,改善陶瓷的热稳定性和耐热性。
透锂长石还可以调节陶瓷的烧结温度和烧结速度,提高陶瓷的密实度和强度。
3. 化工工业:透锂长石可以提取锂元素,锂是一种重要的化工原料,广泛用于制造锂电池、润滑油、高温涂料等产品。
透锂长石的提锂过程比较复杂,一般需要经过矿石的粉碎、浮选、酸浸等步骤,但由于透锂长石的锂含量较高,提锂效率较高。
4. 钢铁冶金工业:透锂长石可以作为一种熔剂,在钢铁冶金工业中用于降低钢铁的熔点和粘度,改善钢铁的流动性,提高炼钢效率。
透锂长石熔剂可以有效降低炉温,减少能源消耗,同时还可以调节钢液的成分和性质,提高钢铁的质量和机械性能。
5. 土壤改良剂:透锂长石中的锂元素具有一定的植物生长促进作用,可以作为土壤改良剂使用。
透锂长石可以通过粉碎和加工成粉末状,与土壤混合使用,可以提供植物所需的锂元素,改善土壤的结构和肥力,促进植物的生长和发育。
6. 精细化工工业:透锂长石可以用于制备一些高附加值的精细化工产品。
例如,透锂长石可以提取出的锂可以用于制造高纯度的锂盐,用于电子工业和光电工业中的电池材料、玻璃陶瓷材料等。
透锂长石还可以用于制备高温涂料、耐火材料、光学玻璃等高性能材料。
透锂长石具有广泛的应用领域。
它在玻璃工业、陶瓷工业、化工工业、钢铁冶金工业、土壤改良等方面发挥着重要的作用。
同时,透锂长石还可以用于制备一些高附加值的精细化工产品,具有较高的经济价值。
2024年锂云母市场规模分析简介锂云母是一种特殊的矿石,含有丰富的锂元素。
由于锂在现代科技中的广泛应用,锂云母作为其中的一种重要来源,其市场规模不断扩大。
本文将对锂云母市场规模进行分析,旨在为投资者和相关产业提供参考信息。
市场概述定义锂云母是一种含锂氧化物的云母矿物,主要由锂铝硅酸盐组成。
其化学式为(LiAl2(AlSi3O10)(F,OH)2。
锂云母的主要特点是含有丰富的锂元素,可以用作锂离子电池、电动车、手机等领域的关键材料。
市场现状当前,全球对锂云母的需求量不断增加。
锂云母的市场规模主要受到下游产业的需求推动,尤其是新能源电池、电子产品等领域的快速发展。
锂云母作为锂离子电池的重要原料,其市场需求相对稳定。
截至目前,锂云母市场的主要参与者包括锂云母矿生产商、加工企业和相关的销售渠道。
全球主要的锂云母矿产国家包括澳大利亚、中国、巴西等,这些国家的资源丰富,具有一定的市场竞争力。
市场规模分析根据市场调研机构的数据显示,全球锂云母市场规模自2015年开始持续增长。
预计到2025年,全球锂云母市场规模将达到X亿美元。
锂云母市场的主要驱动因素:1.锂离子电池需求增长:随着新能源电动车的快速发展,锂离子电池的需求量呈现爆发式增长,这进一步推动了锂云母市场的扩大。
2.电子产品行业的增长:手机、平板电脑等电子产品的广泛使用,对电池的需求不断增加,而锂云母作为电池的重要原料,市场需求也随之增长。
3.绿色能源政策:各国政府加大对可再生能源的支持力度,鼓励更多的清洁能源项目投资,这进一步促使锂云母市场的发展。
市场规模的地区分布:目前,亚太地区是全球锂云母市场的最大消费地区,其市场份额约占全球市场的40%。
亚太地区的锂云母市场主要由中国、日本、韩国等国家主导。
欧洲和北美地区的市场规模也相当可观。
市场前景随着新能源领域的快速发展,锂云母市场的前景看好。
预计未来几年内,锂云母市场规模将继续保持增长势头,预计到2025年,全球市场规模将达到X亿美元。
一、概述锂是一种重要的金属元素,广泛应用于电池、玻璃、陶瓷等工业领域。
在工业生产中,锂的提取常采用硫酸法焙烧和硫酸盐法焙烧两种方式。
本文将对这两种提取锂的方法进行详细介绍和比较。
二、锂辉石硫酸法焙烧1. 基本原理锂辉石(LiAlSi2O6)是一种富锂矿石,含有丰富的锂资源。
在锂辉石硫酸法焙烧中,首先将锂辉石矿石粉碎,然后加入足量的硫酸进行反应,生成硫酸锂。
随后将硫酸锂水溶液进行煮沸浓缩,使溶液中的硫酸锂结晶沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥等步骤,最终得到锂盐产品。
2. 工艺优点(1)难溶杂质的处理:硫酸锂溶液的生成过程中,难溶杂质可以与氢氧化钠反应,形成可溶性的氢氧化物,易于后续步骤的处理。
(2)工艺简单:硫酸法焙烧流程相对简单,易于工业化生产。
(3)资源丰富:锂辉石是常见的矿石,资源比较丰富。
3. 工艺缺点(1)能耗高:硫酸法焙烧中需进行煮沸浓缩等步骤,能耗较高。
(2)环境污染:硫酸法焙烧中产生的废水和废气对环境造成污染。
三、锂云母硫酸盐法焙烧1. 基本原理锂云母(LiAlSi2O6)是另一种富锂矿石,含有丰富的锂资源。
锂云母硫酸盐法焙烧的工艺步骤与锂辉石硫酸法焙烧类似,但在反应条件和反应机理上有所不同。
2. 工艺优点(1)资源多样性:锂云母是另一种重要的锂矿石,利用硫酸盐法也能有效提取锂资源。
(2)能耗较低:硫酸盐法焙烧的反应条件比较温和,能耗较低。
(3)环保性:相较于硫酸法焙烧,硫酸盐法焙烧产生的废水和废气对环境影响较小。
3. 工艺缺点(1)难溶杂质处理:硫酸盐法焙烧中,难溶杂质的处理相对复杂。
(2)技术成熟度不高:相较于硫酸法焙烧,硫酸盐法焙烧的技术成熟度相对不高,需要进一步完善和优化。
四、使用比较1. 工艺流程比较硫酸法焙烧和硫酸盐法焙烧两种方法的工艺流程在基本原理上相似,但在具体的反应条件、反应机理、产物处理等方面有所差异。
硫酸盐法焙烧相对于硫酸法焙烧更注重环保和能耗控制。
2. 产品质量比较从锂盐产品的纯度、杂质含量、粒度分布等方面来看,硫酸法焙烧和硫酸盐法焙烧所得产品均能满足工业生产的要求。
锂在陶瓷坯体\釉料及微晶玻璃中的作用与影响作者:戴长禄,杨勇,杨明来源:《佛山陶瓷》2010年第12期摘要:本文概述了锂的基本物理和化学性质,以及锂的主要存在形式如锂辉石、锂云母、含锂长石、碳酸锂等,并详细分析了氧化锂对釉面砖坯体、釉料及微晶玻璃性能的作用与影响。
关键词:锂;釉面砖坯体;釉料;微晶玻璃1 锂的基本物理和化学性质锂在元素周期中属于第一主族元素——碱金属族元素中最轻的成员。
虽然它属于碱金属族元素,但它与其它的成员相差较大。
首先在原子结构方面,锂的核外电子总共只有两个轨道和三个电子,即1s22s1,是最轻的金属元素,钠的核外电子排布为1s22s22p63s1(共11个电子),钾的核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1(共19个电子)。
锂的离子半径(68pm)比钠的离子半径(97pm)和钾的离子半径(133pm)均小,电离能较高(锂为521kJ/g分子、钠为499kJ/g分子、钾为421kJ/g分子)。
其次在其化合物性质以及在玻璃中的性能方面,锂与其它碱金属成员相差也较大。
例如,碳酸锂、磷酸锂、氧化锂均不溶于水或微溶于水,显示出共价化合物的趋势,而钠、钾对应的盐类均易溶于水,显示出离子化合物的趋势。
在玻璃性能方面,锂呈现的性质比钠、钾相差更大,特别在对玻璃表面张力(锂赋予玻璃的表面能力明显大于钠,更远远大于钾)、分相与析晶能力(锂的能力大于钠、也更大于钾)、化学耐久性(锂的化学耐久性大于钠、钾)、机械强度(锂增大机械强度的能力也大于钠、钾)、热膨胀(锂赋予玻璃的热膨胀系数小于钠、钾)等多方面。
正如在镁(Mg)篇中提到的,根据周期表的对角线规则,锂与镁倒有相当多相似的地方。
例如,它们的离子半径最接近(rLi+=68pm、rMg2+=66pm),它们的硅铝酸盐的热膨胀系数都很小(锂辉石、锂霞石与堇青石之间的热膨胀系数都在0附近)。
在某些含Li2O低介电损耗玻璃中,Li+与Mg2+离子之间可以实现功能置换。
锂云母粉用途
锂云母粉是一种重要的锂资源,主要通过矿山采矿和加工得到。
它具有优良的抗高温、抗腐蚀、抗放射性等特性,因此在多个领域中得到了广泛的应用。
1. 熔融盐电池:锂云母粉作为正极材料,可用于熔融盐电池。
熔融盐电池是一种高效、长寿命、环保的新型电池,应用于储能、交通等领域。
2. 锂离子电池:锂云母粉作为锂离子电池的正极材料,能够提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。
它可以用于电动车、便携式电子产品等领域。
3. 陶瓷领域:锂云母粉可以用于制备耐高温陶瓷材料,如金属陶瓷、机械陶瓷、绝缘陶瓷等。
4. 铝行业:锂云母粉可用于铝电解工业中。
在铝电解槽底部,要铺设一层保护陶瓷材料,锂云母粉可以作为该陶瓷材料的主要组成部分。
5. 玻璃工业:锂云母粉可以用于生产特种玻璃,如液晶显示器面板、玻璃陶瓷、高透明玻璃等。
6. 光学领域:锂云母粉还可用于制备高频光速度调制器、纳米光纤、激光器等。
总之,锂云母粉具有多种应用价值,在高端科技、新能源、环保等领域具有广阔的前景。
第40卷第3期2021年3月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.40㊀No.3March,2021锂云母锂渣性质及利用研究现状陈志友,苏小琼,杨志文,肖洪旭(宜春学院物理科学与工程技术学院,宜春㊀336000)摘要:锂渣是含锂矿石中提取锂及其化合物过程中产生的废渣,采用食盐压煮法提取锂产生的锂渣中残留的钠盐和碱影响环境的安全㊂本文介绍了锂云母锂渣的产生㊁组成和物理化学性质,对其在建筑材料领域和功能材料领域的最新研究进展进行了评述,并分析了制约锂云母锂渣利用的主要因素和其应用中常见的问题,最后借鉴粉煤灰的研究成果展望了未来锂云母锂渣的应用前景与发展方向㊂关键词:锂云母锂渣;建筑材料;功能材料;综合利用中图分类号:TD985㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2021)03-0877-06Research Status of Properties and Utilization of Lepidolite Lithium SlagCHEN Zhiyou ,SU Xiaoqiong ,YANG Zhiwen ,XIAO Hongxu(School of Physical Science and Engineering Technology,Yichun University,Yichun 336000,China)Abstract :Lithium slag is the solid waste produced in the process of extracting lithium and its compounds from lithium-containing ore.The sodium salt and alkali remaining in the lithium slag of the lepidolite ore using the method of salt pressuring and autoclaving affect the safety of the environment.This article introduces the production,composition and physical and chemical properties of the lepidolite lithium slag,reviews its latest research progress in the field of building materials and functional materials,and analyzes the main factors restricting the use of lepidolite lithium slag and common problems in its applications.Finally,the application and development directions of the lepidolite lithium slag areprospected for the future drew lessons from the research of fly ash.Key words :lepidolite lithium slag;building material;functional material;comprehensive utilization 收稿日期:2020-08-13;修订日期:2020-12-30基金项目:江西省教育厅科技项目(GJJ201608)作者简介:陈志友(1977 ),男,博士㊂主要从事微细粒复杂矿物分离及工业固废利用研究㊂E-mail:496916449@ 0㊀引㊀言锂具有密度低㊁化学活性强的特性,锂及其化合物被广泛应用于新能源汽车㊁电子产品㊁储能系统和核能等领域[1]㊂近年来随着锂离子电池在电子设备和电动汽车用量的快速增加,锂的产能也大幅度攀升,仅2019年1月到9月,中国国内碳酸锂总产量约11.94万t,氢氧化锂约7.39万t,同比增长30%以上[2]㊂我国盐湖卤水镁锂比极高和自然条件恶劣,盐湖提锂受到限制,因此锂的来源以锂云母矿和锂辉石矿为主[3]㊂相对于锂辉石,锂云母矿物组成复杂,Li 2O 含量低,且含有5.9%的氟,两种含锂矿石提锂方法不同[4],导致其提锂废渣的性质有一定的差异㊂宜春钽铌矿伴生的锂云母矿是世界最大的锂云母矿资源,Li 2O 可开采储量为110万t,占全国矿石储量的30%,是我国重要的锂资源生产基地[5]㊂宜春锂云母原矿Li 2O 含量(下文中含量均为质量含量)为0.1%~0.8%,采用浮选富集得到Li 2O 含量为4%~5%的锂云母精矿,再对锂云母精矿采用食盐压煮法提锂[6],综合提取了锂云母中钾㊁锂㊁铷和铯等有价金属,提锂产生的工业固体废渣(简称锂渣)约为锂云母精矿量的90%㊂锂云母锂渣中SiO 2和Al 2O 3含量达到70%,但残留一定量的钠盐和碱[7-8],露天堆放和填埋会威胁周边环境和地下水资源的安全㊂因此对锂云母锂渣的综合利用,具有保护环境和节约资源的意义㊂878㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷1㊀锂云母锂渣的产生锂云母(K{Li2-x Al1+x[Al2x Si4-2x O10](F,OH)2}),是一种稳定连续层状四面体结构的含氟铝硅酸盐矿物,由铝氧八面体和硅氧四面体构成骨架,Li+㊁K+等填充结构中的八面体位置㊂锂云母中的锂㊁钾㊁铷㊁铯以氟铝硅酸盐的形态存在,矿物结构致密,化学活性差,常温常压很难与酸碱反应㊂目前应用于宜春地区锂云母矿的食盐压煮工艺有效提取了锂云母矿中钾㊁锂㊁铷和铯等有价元素㊂该工艺[5]具体为:首先将锂云母精矿在870~930ħ高温的水蒸气气氛下焙烧,脱除锂云母中的氟,使原有矿相结构发生转变,提高了矿石的反应活性;脱氟物料再经过机械球磨活化与氧化钙和钠盐按一定的配比在高压反应釜内搅拌压煮,压煮温度为150~250ħ,使锂云母分解,将其中的K㊁Li等碱金属离子进行离子交换生成盐溶出,压煮母液与渣分离,锂云母矿中的钾㊁锂㊁铷和铯等进入压煮母液,采用后续工艺分别提取,压煮渣为锂云母提锂的最终废渣㊂其中,锂云母在高温水蒸气气氛下脱氟,发生反应如下[9]:Me㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2+x H2O高温ңMeF㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2㊃x H2O(1)2(MeF㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2㊃x H2O)高温ңMeO㊃Al2O3㊃4SiO2+2x H2O+2HF(2)锂云母在高压反应釜内压煮分解,发生反应如下:Me2O㊃Al2O3㊃3SiO2+m2Na2SO4+(x+3y)Ca(OH)2ң(3) MeSO4+MeOH+x CaAl2Si2O8+y Ca3Al2(SiO4)(OH)8+m NaAlSi3O8(4)式中:Me为Li+㊁K+㊁Rb+㊁Cs+等碱金属离子㊂2㊀锂云母锂渣的性质目前采用食盐压煮法成功地将宜春地区锂云母矿中的钾㊁锂㊁铷和铯等有价元素提取出来,因其生产工艺和技术条件相对成熟稳定,产生的锂渣物理性质和化学性质也较为稳定㊂2.1㊀锂云母锂渣的物理性质锂渣为淡黄色多孔结构粉末,对水有较强的吸附能力,比表面积为420~570m2㊃kg-1,密度为2.2~2.4kg㊃m-3, 74μm筛余量为8.6%,D50为19.37~22.5μm㊂粒度分布见表1㊂表1㊀锂渣粒度分布Table1㊀Particle size distribution of lepidolite lithium slagParticle size/um+100-100~74-74~45-45~37-37~20-20~10-10~5-5 Distribution rate/% 1.327.4612.6311.4320.6922.6213.3210.53由表1可知,锂云母锂渣颗粒微细,粒径大于74μm占8.78%,粒径在74~10μm占67.37%,粒径小于10μm占23.85%㊂2.2㊀锂云母锂渣的化学组成锂云母锂渣的化学成分与粘土质相似,其化学成分见表2㊂表2㊀锂渣的主要化学成分(质量分数)Table2㊀Main chemical analysis results of lepidolite lithium slag(mass fraction)/% SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO SO3Na2O K2O TiO2Loss 47.6221.560.48 2.020.120.0310.68 3.05 3.460.14由表2可知,锂云母锂渣中SiO2和Al2O3含量较多,主要以无定性形式存在,因此表现出较好的火山灰性;同时锂渣中含有较多的Na2O㊁K2O和CaO及少量的SO3㊁P2O5㊁Fe2O3㊁MgO等㊂2.3㊀锂云母锂渣的矿物组成食盐压煮法锂云母提锂的锂渣,通过XRD物相分析可知,其物相成分主要是NaAl(SiO3)2㊁CaAl2Si2O8㊁㊀第3期陈志友等:锂云母锂渣性质及利用研究现状879 SiO2及少量的Li2SO4㊂3㊀锂云母锂渣的利用现状因近年来新能源汽车㊁电子产品和核能的快速发展锂云母锂渣得到了广泛利用,对锂渣的综合利用的研究主要集中在直接应用于混凝土㊁水泥砂浆和水泥等建筑材料,及制备陶瓷和建筑陶粒㊁分子筛等㊂3.1㊀锂云母锂渣混凝土研究表明,采用锂渣做掺料配制混凝土的pH值和物理性能与普通砂配制的混凝土相似,锂渣对混凝土性能的影响集中在工作性㊁力学性能㊁抗碳化性能㊁耐磨性㊁抗氯离子渗透和抗裂性能等[10]㊂锂渣作混凝土掺合料除了微级配填充外,其中含有的活性成分SiO2和Al2O3能够与水泥水化产物Ca(OH)2发生弱火山灰反应,生成具有一定强度的胶凝性物质-水化硅酸钙[11],细化了混凝土的凝胶孔,在一定程度上可以提高混凝土的强度㊂同时,颗粒微细的锂渣填充于混凝土的孔隙中,形成致密的网状结构,提高了砂浆的和易性,同时改善了混凝土的微观结构,使混凝土内部结构更加密实,有助于提高混凝土的力学性能[12]㊂董双快等[13]采用锂渣作砂浆细集料,研究表明,适量的锂渣能提高水泥砂浆的峰值应力和外载做功,增强水泥砂浆的密实性㊂He等[14]研究了锂渣部分替代水泥/硅粉对超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度和微观结构的影响,研究表明,锂渣会降低UHPC早期的微观结构,适量的锂渣改善了UHPC后期的微观结构,可提高UHPC 的抗压强度,改善了UHPC的水合度并增加了UHPC的弹性模量㊂Li等[15]研究了锂渣作掺合料对混凝土力学性能和微观结构的影响,研究表明:当锂渣含量为8%时,混凝土在28d的抗弯强度增加了6.4%;当锂渣含量为11%时,混凝土的磨损降低了54%,干缩率降低了21.7%㊂锂渣在混凝土中起化学填充作用,有效改善了其微观结构㊂锂渣作为细骨料掺入混凝土后,提高了砂浆的流动性,碳化深度下降,混凝土耐磨性㊁抗氯离子渗透性显著提高㊂Lu等[16]研究了锂渣和矿渣对水泥基材料的性能的影响,测试了样品抗压强度㊁抗氯离子渗透性和流动性的变化,结果表明:锂渣可以活化矿渣以提高砂浆的抗压强度和抗氯离子渗透性;同时锂渣粒径较小,能够优化粉体的粒径分布,充分分散粉体颗粒,填充骨料间的空隙,提高了砂浆的流动性㊂刘登贤等[17]等研究了锂渣取代水泥对混凝土工作性能㊁力学性能和耐久性的影响,锂渣取代10%~20%的水泥,混凝土和易性良好,当锂渣掺量大于20%时,混凝土黏稠度增大,同时混凝土吸水率随锂渣掺量的增大先增大后减小,并随着养护龄期的增加而降低㊂虽然锂渣中绝大数SiO2和Al2O3是以无定形存在,具有火山灰活性,但是其活性较低,作为混凝土掺合料时,需要通过物理或化学的方法对其活性激发㊂祝战奎等[18]研究了锂渣超细磨与矿渣㊁硅灰㊁石粉复合掺和料对混凝土的工作性能㊁力学性能和抗碳化性能的影响,研究表明,超细磨锂渣掺入量低于30%可制备出性能优良的自密实高强混凝土,28d抗压强度达70.5~86.5MPa,90d抗压强度达92~114MPa,其抗碳化性能达到超高耐久性混凝土标准,可以有效阻止钢筋锈蚀㊂Tan等[19]研究了锂渣湿法研磨后对硅酸盐水泥早期水化及强度的影响,结果表明,湿法研磨降低了锂渣的平均粒径,得到D50为300nm的锂渣微粉,细化的孔结构和高火山灰反应性显著提高了硅酸盐水泥的早期强度,可用作良好的促进剂,当锂渣掺入量为4.0%,与不掺锂渣相比,在期初16h强度提高近3倍,28d强度提高了28%㊂陈鹏[20]研究了化学改性对锂渣形貌和碱矿渣砂浆和易性㊁力学性能及微观形貌的影响,结果表明:锂渣化学改性后粉体颗粒主要为分散状态非晶质玻璃体,整体呈蜂窝状结构;同时经化学改性的锂渣能明显改善碱矿渣砂浆的和易性,增强碱矿渣砂浆的强度,延长了凝结时间,能抵制碱矿渣胶凝材因干燥引起的收缩,使矿渣颗粒水化更加彻底,更利于胶凝材料形成一个整体㊂同时,锂云母锂渣残留的钠盐对其在砂浆中的掺入量有一定的影响,掺入量过高会影响砂浆的性能,造成混凝土表面泛霜和泛碱严重㊂徐瑞锋等[21]通过研究锂渣作活性掺合料对水泥砂浆抗泛碱性㊁力学性能㊁吸水性和干燥收缩的影响,发现当锂渣掺量低于20%时能抑制砂浆的泛碱,减小早期收缩值,对砂浆的力学性能和吸水率响较小;当锂渣掺量大于30%时,砂浆的泛碱增多㊁强度下降㊁吸水量和收缩值增大㊂3.2㊀锂云母锂渣生产水泥锂云母锂渣的SiO2和Al2O3含量与烧制硅酸盐水泥熟料的粘土质原料相似,可利用锂渣代替黏土烧制880㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷水泥熟料㊂李春红等[22]以锂渣代替黏土烧制水泥熟料,以锂渣㊁石灰石㊁铁矿粉为原料在硅酸盐水泥熟料锻烧温度(1400~1450ħ)下所烧成的硅酸盐水泥熟料,凝结时间正常㊁安定性合格,龄期抗折和抗压强度满足国家标准中425#和525#熟料的规定㊂Li等[23]以锂渣为原料生产白水泥,研究了锂渣对矿物晶体类型㊁离子固溶体㊁CaCO3分解温度和白色硅酸盐水泥熟料强度的影响㊂结果表明,锂渣可以稳定C3S的晶体,提高C3A的结晶度,并减少ACn(水泥熟料存在的无定形物及未被确定的晶相物质)的含量㊂5%的锂渣含量可以将CaCO3的分解温度降低约10ħ,适量的锂渣可有效降低白色硅酸盐水泥熟料烧结的f-CaO的含量(游离氧化钙),大幅提高了熟料的早期抗压强度㊂锂云母锂渣中SiO2和Al2O3主要以无定形存在,具有较低的火山灰活性,通过物理或化学的方法大幅提高其活性,可制备水泥熟料㊂黄少文等[24]开发了一种利用锂渣制备少熟料白色硅酸盐水泥的方法,将30%~55%锂渣与20%~40%白色硅酸盐水泥熟料㊁3%~6%的石膏㊁5%~10%石灰㊁5%~10%的白石子等组分配料,球磨机粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10%,得到白色硅酸盐水泥的抗压强度大于22.5MPa,凝结时间符合国家标准GB/T2015 2005‘白色硅酸盐水泥“规定的要求,技术性能满足白色饰面水泥的要求㊂3.3㊀锂云母锂渣制备建筑陶粒锂云母锂渣中CaO㊁MgO㊁Na2O和K2O含量达15%,在烧结过程中做熔剂氧化物,不仅降低烧结温度,还可降低高温液相粘度㊂曾传林[8]采用锂渣60%㊁粘土30%和膨润土10%的配料方案(质量百分比),在预热温度400ħ㊁预热时间30min㊁烧结温度400ħ㊁烧结时间15min时,烧制出物理力学性能符合国家标准GB/T17431.1 2020‘轻集料及其试验方法“要求的普通轻粗集料级优等品建材陶粒㊂X射线衍射分析陶粒以石英和莫来石相为主,含少量的钙长石和赤铁矿;扫描电镜观察发现陶粒表面光滑少孔,内部含有大量均匀且少连通的蜂窝状微孔,因此锂渣陶粒具有轻质高强低吸水率的特点,具备保温㊁隔热㊁隔声等优良性能㊂3.4㊀锂云母锂渣作陶瓷生产的原料锂云母锂渣主要成分为SiO2和Al2O3,与陶瓷生产所需的硅酸盐矿物组成接近;但食盐压煮提锂锂渣中Fe2O3和TiO2的含量分别为0.48%和3.46%,会影响陶瓷制品的白度㊂郁兴国等[25]指出直接采用锂渣做陶瓷原料导致陶瓷烧结过程中发生颜色变化,影响陶瓷制品的白度,此外对锂渣采用酸洗处理,其杂质组成没有明显的变化,而铝的损失较大,白度相应降低,对陶瓷烧结性能和外观影响较大㊂3.5㊀锂云母锂渣制备分子筛分子筛是一种硅酸盐或硅铝酸盐晶体材料,具有比表面积高㊁孔道结构规则㊁水热稳定性和选择性良好的特点㊂锂渣的主要成分为SiO2和Al2O3,其他金属氧化物含量低,经过适当处理,可以满足合成NaX分子筛要求㊂胡昕等[26]采用水洗分离和碱熔消化对锂渣进行预处理,然后用水热合成制备NaX分子筛,结果表明,采用水洗分离石英和碱熔消化后的锂渣均可作为合成NaX分子筛的原料,所制备的分子筛拥有NaX分子筛所有特征峰形,晶体规整,无其他杂晶峰,具有良好的热稳定性,并对水的平衡吸附量与NaX分子筛标样接近,有着良好的吸附性能㊂林国等[27]以锂渣为硅铝源,通过水热合成法制备了FAU/LTA复合分子筛,通过XRD和SEM对合成的FAU/LTA复合分子筛进行分析,结果表明,产物主晶相为FAU型分子筛,粒度约为4~6μm,FAU/LTA复合分子筛的钙离子交换能力为319mg/g,与4A相当,镁离子交换能力187mg/g,优于4A分子筛的164mg/g㊂4㊀存在的问题目前,锂云母锂渣的利用集中在建筑材料领域的研究,如作混凝土掺合料㊁水泥和建筑陶粒的原料㊂对于锂云母锂渣利用的研究不是简单地复制现有的工业固废利用的技术,还有一些现存和潜在的问题: (1)对于锂渣混凝土材料的力学性能㊁耐磨性能以及材料配比的研究较为充分,要满足锂渣实际工程的应用,还要对材料的水化机理㊁耐久性㊁抗震性㊁流变特性等方面进行深入研究㊂(2)锂云母锂渣作混凝土掺合料,对锂渣残留的钠盐对混凝土制品造成的不利影响及如何消除该影响的研究尚不足㊂(3)通过机械和化学方法对锂渣进行活性激发,可大幅提高锂渣的活性,但超细磨和高温化学激发加工㊀第3期陈志友等:锂云母锂渣性质及利用研究现状881成本高㊂5㊀结㊀语锂云母锂渣SiO2和Al2O3含量达70%,主要以无定性的SiO2和Al2O3存在,具有一定的火山灰活性㊂锂云母锂渣应用于混凝土掺料和水泥熟料时,一定程度上提高了制品的工作性能㊁力学性能㊁抗碳化性能和耐磨性能等,但残留的钠盐限制了锂渣的添加量;作陶瓷原料时,其Fe2O3和TiO2的含量过高,会影响陶瓷制品的白度㊂锂云母锂渣成分与粘土相近,是一种优质的铝硅酸盐矿物材料,未来对锂云母锂渣的利用研究应先要解决制品泛霜和泛碱的问题,同时借鉴粉煤灰等大宗工业固废的综合利用研究成果,拓宽锂云母锂渣的应用范围,尤其开发其在需求量大㊁成本低的建筑材料领域中的应用,如免烧砖㊁烧结砖和新型砌体材料等,最终解决锂云母锂渣带来的系列问题㊂参考文献[1]㊀XU X,CHEN Y M,WAN P Y,et al.Extraction of lithium with functionalized lithium ion-sieves[J].Progress in Materials Science,2016,84:276-313.[2]㊀罗宁川,莫子璇.2019年我国锂行业市场情况[J].中国金属通报,2019(11):1-3.LUO N C,MO Z X.2019年我国锂行业市场情况[J].China Metal Bulletin,2019(11):1-3(in Chinese).[3]㊀KUANG G,LI H,HU S,et al.Recovery of aluminium and lithium from gypsum residue obtained in the process of lithium extraction 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锂云母提锂工艺的研究进展锂云母是一种含锂的硅酸盐矿石,在全球范围内分布广泛。
由于其富含锂等稀有金属元素,被广泛应用于锂离子电池、陶瓷、玻璃等工业。
与锂云母含锂浓度高、储量大、成本低等优势相比,锂矿石和镍钴锰渣等传统锂资源存在开采难度高、储量有限、环境污染等问题。
因此,锂云母提锂工艺的研究具有重要的应用价值。
锂云母提锂工艺主要包括矿浆分级、矿泥浸出、锂盐析出等步骤。
目前,矿浆分级主要采用机械分级和浮选两种方法。
机械分级是通过振动筛、旋流器等设备将锂云母矿石按照粒径大小进行分级,进一步提高浸出效果。
浮选是将经过磨矿、粗浸的锂云母矿石进行浮选,利用气泡吸附和悬浮的原理将锂云母矿石与杂质进行分离,提高锂的回收率。
矿泥浸出是锂云母提锂的关键步骤。
常见的浸出方法有热浸法、湿法、酸浸法等。
热浸法是利用高温和高压条件下,通过浸出剂(如Na2CO3)使锂云母矿石中的锂溶解出来。
湿法是利用水或溶液作为溶剂,将锂从锂云母矿石中提取出来。
酸浸法是利用酸性溶液(如硫酸、氯化氢等)对锂云母矿石进行浸出,将锂转化为溶液中的锂盐。
这些方法各有优缺点,根据具体情况选择适合的浸出方法,以提高锂的回收率和产品纯度。
锂盐析出是将浸出液中的锂盐还原、结晶得到锂产品的过程。
常见的锂盐析出方法有氢氧化法、碳酸盐法、硫酸盐法等。
氢氧化法是利用氢氧化钠或氢氧化锂将锂盐还原为氢氧化锂,通过结晶分离得到氢氧化锂产品。
碳酸盐法是利用碳酸钠处理锂盐溶液,通过沉淀反应将锂盐析出为碳酸锂,再通过过滤、洗涤等工艺步骤得到碳酸锂产品。
硫酸盐法是利用硫酸对锂盐溶液进行化学反应,将锂盐析出为硫酸锂,再通过结晶、过滤等步骤得到硫酸锂产品。
这些方法在锂盐析出效果、产品纯度、工艺设备复杂度等方面存在差异,需要根据实际情况进行选择。
此外,锂云母提锂工艺的研究还涉及到锂云母矿石的破碎、溶解动力学、提锂机理等方面的研究。
破碎是针对锂云母矿石的物理性质进行破碎和磨矿,提高矿石中锂的暴露度和可浸出性。
化学元素知识:锂-用途广泛的轻金属元素锂(化学符号Li)是一种用途广泛的轻金属元素,属于第一组元素。
它是一种银白色的金属,具有较低的密度和熔点。
锂在自然界中以稀有矿产的形式存在,包括锂辉石和锂云母。
锂的化学性质非常活泼,在空气中容易被氧化,因此通常以化合物的形式存在,如氢氧化锂和硫酸锂。
锂具有广泛的用途,涵盖了各个领域的科学、工业和生活。
下面将详细介绍锂在能源、医药、冶金和其他方面的用途。
一、锂在能源领域的用途1.锂离子电池锂离子电池是锂应用最为广泛的领域之一,它是一种轻便高效的化学储能装置。
由于锂具有较低的密度和较高的电位,使得锂离子电池在移动设备、电动汽车和储能系统等方面得到了广泛应用。
锂离子电池在减轻汽车重量、提高车辆续航里程和降低碳排放等方面发挥了重要作用。
2.锂-硫电池锂-硫电池是一种新型的高能量密度电池,可以在电动汽车、无人机等领域中提供高容量的储能解决方案。
锂-硫电池具有较高的比能量和较低的成本,因此具有巨大的应用潜力。
3.锂空气电池锂空气电池是一种基于锂和氧反应产生电能的电池类型,具有潜在的高能量密度和低成本特点。
锂空气电池可以应用于电动汽车、移动设备和局域网能源储备等领域。
二、锂在医药领域的用途1.锂盐的药用价值碳酸锂和氯化锂是常见的锂盐化合物,它们在医学领域中被用作治疗双相情感障碍和躁郁病的药物。
锂盐能够稳定患者的情绪状态,减轻精神症状,目前已成为精神科医生治疗情感障碍的常用药物。
2.锂在神经学研究中的应用由于锂对神经细胞的影响,它在神经学研究领域中被广泛应用。
锂能够促进神经干细胞的增殖和神经元的生长,因此在神经再生医学和神经退行性疾病治疗中具有潜在的应用价值。
三、锂在冶金领域的用途1.锂的金属提取锂可通过硫酸法、氯化法和熔融法等多种方法从矿石中提取。
锂的提取技术在冶金工业中发挥重要作用,用于生产锂金属和锂化合物,满足锂离子电池、核能和冶金等领域的需求。
2.锂在合金中的应用锂在合金中可以提高强度和耐蚀性,因此在航空航天、汽车制造和其他领域中被广泛应用。
氧化锂的原子量
氧化锂(Li2O)的原子量是29.88。
氧化锂是一种常见的锂化合物,由锂和氧元素组成。
它是无色的晶体,具有良好的热稳定性和化学稳定性。
在自然界中,氧化锂极为罕见,很少以独立的形式存在。
它通常以矿物的形式存在,如莱莱石(LiAlSi2O6)和钾锂云母(KLi2Al(Al, Si)3O10(F,OH)2)。
这些矿物中的锂可以经过一系列的化学处理得到氧化锂。
氧化锂在工业和科研中有着广泛的应用。
它是制备锂离子电池的重要原料,锂离子电池是现代电子设备和电动车等领域的主要能源供应方式。
通过将氧化锂与其他金属盐或化合物反应,可以制备出多种锂化合物,如氢氧化锂(LiOH)、碳酸锂(Li2CO3)和氯化锂(LiCl),这些化合物也在材料科学和化学工业中发挥着重要作用。
此外,氧化锂还可以用作陶瓷和玻璃工业中的添加剂,用于调节材料的电性能、热性能和化学性能。
在核工业中,氧化锂也用于制备核反应堆的液态冷却剂。
另外,氧化锂还能用于天然气脱硫和水处理等环境保护领域。
由于锂资源的稀缺性和日益增长的需求,氧化锂的生产与利用正成为世界各国关注的焦点。
现代科技对锂的需求不断增加,因此提高
氧化锂的生产效率和降低生产成本成为了当前的研究热点。
各国科学
家和工程师正致力于开发新的氧化锂生产技术和改进已有的生产过程。
总而言之,氧化锂作为一种重要的锂化合物,在能源、材料和环
境保护等领域发挥着重要作用。
通过进一步研究和开发,氧化锂的应
用前景将会进一步拓展,为人类的生活和科学进步带来更多的福祉。
磷酸锂玻璃锂含量磷酸锂玻璃是一种含有锂的玻璃材料,锂的含量对其性质和用途有着重要影响。
本文将从锂的作用、磷酸锂玻璃的性质和应用等方面进行生动、全面、有指导意义的介绍。
首先,锂在磷酸锂玻璃中发挥着重要的作用。
锂的加入可以改善磷酸锂玻璃的物理性质和化学性质。
锂离子可在玻璃网络中大量替代其他金属离子,增加磷酸锂玻璃的稠度和硬度,提高其化学稳定性和抗水解性。
此外,锂的加入还可以调节磷酸锂玻璃的折射率,从而改变其光学性质,使之具备特殊的光学效应。
其次,磷酸锂玻璃具有一系列独特的性质。
首先,它具有较高的化学稳定性和抗水解性,可以在酸性和碱性环境中保持较好的稳定性。
其次,磷酸锂玻璃具有较宽的工作温度范围,可以在较低温度下使用。
再次,磷酸锂玻璃具有较高的玻璃转变温度和热稳定性,可以在高温下保持其原有性质。
此外,磷酸锂玻璃还具有一定的电导率,可以应用于固体离子导体等领域。
最后,磷酸锂玻璃在许多领域有着广泛的应用。
首先,磷酸锂玻璃在光学领域具有重要的应用价值。
它可以用于制备光学器件,如高透明度的玻璃透镜和窗口。
其次,磷酸锂玻璃也被广泛应用于电化学领域,例如作为锂离子电池电解液和固体电解质。
再次,磷酸锂玻璃还可以用于制备生物材料,如生物传感器和药物控释系统。
此外,磷酸锂玻璃还被应用于光纤通信、激光技术、微电子器件等高科技领域。
综上所述,磷酸锂玻璃中锂的含量对其性质和应用具有重要影响。
锂的加入可以改善磷酸锂玻璃的物理性质和化学性质,使其具备独特的性质和广泛的应用价值。
了解磷酸锂玻璃中锂的含量对其性质和应用的影响,对相关领域的科研人员和工程师具有重要的指导意义。
锂云母渣在建筑材料中的应用技术规程一、前言锂云母渣是一种优质的建筑材料,其具有良好的物理性能和化学稳定性,能够有效地提高建筑材料的强度和耐久性。
本文将介绍锂云母渣在建筑材料中的应用技术规程。
二、锂云母渣的性能1. 物理性能锂云母渣具有良好的物理性能,如硬度高、密度大、热稳定性好、抗压强度高等。
2. 化学性能锂云母渣具有良好的化学稳定性,对酸、碱、氧化剂等有很好的耐受性,并不易发生化学反应。
3. 矿物组成锂云母渣主要由石英、钾长石、黑云母和锂云母等矿物组成,其中锂云母含量高达10%以上。
三、锂云母渣在建筑材料中的应用1. 水泥混凝土中的应用将锂云母渣加入水泥混凝土中,可以提高混凝土的抗压强度和耐久性,同时还可以改善混凝土的耐久性和抗裂性。
2. 砌块中的应用将锂云母渣加入砌块中,可以提高砌块的强度和耐久性,同时还可以改善砌块的保温性能和隔声性能。
3. 玻璃钢中的应用将锂云母渣加入玻璃钢中,可以提高玻璃钢的强度和耐久性,同时还可以改善玻璃钢的耐腐蚀性能和抗紫外线能力。
4. 火山岩棉板中的应用将锂云母渣加入火山岩棉板中,可以提高火山岩棉板的强度和耐久性,同时还可以改善火山岩棉板的保温性能和隔声性能。
四、锂云母渣的应用技术规程1. 材料的选择选择锂云母渣作为建筑材料时,应选择具有良好矿物组成和物理性能的锂云母渣。
2. 混合比例的确定根据不同的应用场合和要求,确定合适的锂云母渣与其他材料的混合比例,以达到最佳的性能表现。
3. 混合方式和工艺锂云母渣的混合方式和工艺应根据不同的应用场合和要求确定,以确保混合均匀和工艺合理。
4. 施工注意事项在施工过程中,应注意锂云母渣与其他材料的混合均匀和施工质量,以确保建筑材料的性能表现和使用寿命。
五、总结锂云母渣是一种优质的建筑材料,其具有良好的物理性能和化学稳定性,能够有效地提高建筑材料的强度和耐久性。
在选择锂云母渣作为建筑材料时,应根据不同的应用场合和要求确定合适的混合比例和施工工艺,以达到最佳的性能表现。
玻璃行业分析(河北、河南、山东)氧化锂引入玻璃行业的经济效益锂的性能与作用宜春钽铌矿是钠长石、锂云母花岗岩型,为含钽、铌、锂、铷、铯等多种稀有金属的特大型露天矿体。
矿山钽铌工业储量约占全国已探明的44.3%,氧化锂工业储量约110万吨,矿石储量2亿吨,占全国已探明的可供开采的89.2%,是全球最大的矿石型锂矿山。
矿体产状平缓,三面裸露地表,水文地质条件简单,矿床赋存条件好,品位变化均匀,矿石自然白度高,原矿杂质少,含铁量低于0.1%,有用矿物元素呈均匀分布,成分稳定,可选性能好,按现有生产能力开采年限在二百年以上。
锂云母分子式为R2O.Al2O3.3SiO2.(F,OH),是一种具有连续层状四面体结构的含氟铝硅酸盐,属于单斜晶系,晶形呈板状或细鳞片状,质韧,硬度2.5~4.0,比重2.8。
宜春钽铌矿的锂云母中氧化锂的含量约为5%。
锂是比重最轻的金属(1.534),具有熔点低(179℃)、沸点高1317℃)等特性。
由于锂元素的特殊作用和产品价格低廉,锂云母精矿广泛用于玻璃、陶瓷、锂盐、连铸保护渣等多个行业。
锂元素在玻璃中的应用逐渐成熟,益处也愈发显著,在玻璃配方中加入锂云母精矿,引入0.1~0.5%的氧化锂,具有以下显著效果:①降低玻璃熔化温度,有明显的助熔效果,有利于轻量化的推广;②部分代替纯碱、氢氧化铝,降低熔体粘度,有显著的澄清均化效果,能提高产品的透明度、光洁度;③降低热膨胀系数,改善玻璃制品的化学稳定性、表面光洁度、透明度以及抗热、抗震和耐酸耐碱腐蚀性能,有显著的提高品质效果;④可以加大配方中碎玻璃的用量,降低生产成本;⑤玻璃料性利于成型,提高玻璃制品的出料率和成品率,抗冲击性能大有提高,降低能耗,延长炉龄,有显著的降低成本效果;⑥适合浅层澄清式窑坎中使用;⑦降低煤炭和芒硝或元明粉的用量,减少硫排放,环保安全。
锂对节约原料成本的效果经工业试验,分别对中性硼硅玻璃、低硼硅医药玻璃、微晶玻璃钠钙硅玻璃等各种玻璃引入氧化锂原料(锂云母),对玻璃成品的黏度点、拉管性能、始熔温度、熔化温度、表面张力、热膨胀、机械强度、耐化学腐蚀性、分相与析晶、电学性质等各种性能系数进行研究测定,研究数据表明:引入氧化锂原料后,氧化锂的含量为0.02%-0.4%时,各项性能系数均有显著提升,且达到最佳。
碳酸锂在玻璃中的作用玻璃是一种常见的无机非金属材料,广泛应用于建筑、家居、光学、电子等领域。
为了提高玻璃的性能和品质,人们常常会向玻璃中添加各种助剂。
碳酸锂作为一种常见的助剂,具有许多重要的作用,下面就来介绍一下碳酸锂在玻璃中的作用。
碳酸锂可以提高玻璃的抗热冲击性能。
玻璃在受到急剧的温度变化时容易破裂,而碳酸锂的加入可以改善这一问题。
碳酸锂可以降低玻璃的热膨胀系数,使其在温度变化时的热应力减小,从而提高了玻璃的抗热冲击性能。
碳酸锂还可以提高玻璃的化学稳定性。
玻璃在与水、酸、碱等物质接触时容易发生化学反应,导致玻璃的性能下降。
碳酸锂的加入可以稳定玻璃的化学性质,减少与其他物质的反应,延长玻璃的使用寿命。
碳酸锂还可以改善玻璃的光学性能。
玻璃是一种透明材料,其光学性能对于光的传输和折射有着重要影响。
碳酸锂的加入可以提高玻璃的透光率和折射率,使得玻璃在光学器件中有更广泛的应用。
碳酸锂还可以改善玻璃的力学性能。
玻璃的力学性能对于其强度和韧性有着重要影响。
碳酸锂的加入可以增加玻璃的强度和韧性,提高其抗拉、抗压和抗弯能力,使得玻璃更加耐用和可靠。
碳酸锂的加入还可以改善玻璃的加工性能。
玻璃在加工过程中容易产生裂纹和变形,影响产品的质量和效果。
碳酸锂的加入可以降低玻璃的软化温度,改善其流动性,使得玻璃更容易加工成型,提高生产效率。
碳酸锂在玻璃中起着多种重要的作用。
它不仅可以提高玻璃的抗热冲击性能、化学稳定性和光学性能,还可以改善玻璃的力学性能和加工性能。
因此,碳酸锂的应用使得玻璃的品质和性能得到了显著提升,使其在各个领域的应用更加广泛。
锂皂石用途锂皂石,又称锂云母,是一种含锂的硅酸盐矿物,化学式为LiAl(Si2O6)。
它是一种常见的矿石,在工业上有着广泛的应用。
本文将从几个方面介绍锂皂石的用途。
锂皂石是锂的重要来源之一。
锂是一种重要的金属元素,广泛用于电池、电子产品、光学玻璃等领域。
锂皂石中含有丰富的锂元素,因此可以作为锂的原料进行提取。
通过一系列的工艺流程,可以将锂皂石中的锂提取出来,用于生产锂离子电池、锂合金等产品。
锂皂石还用于陶瓷工业。
锂皂石具有良好的热稳定性和化学稳定性,因此在陶瓷工业中被广泛应用。
锂皂石可以作为陶瓷材料的添加剂,可以提高陶瓷材料的强度、耐磨性和耐高温性能。
此外,锂皂石还可以作为陶瓷颜料的原料,制成各种颜色的陶瓷产品。
锂皂石还用于玻璃工业。
在玻璃生产中,锂皂石可以作为玻璃的添加剂,改变玻璃的化学性质和物理性能。
锂皂石可以增加玻璃的抗热震性能和抗磨损性能,同时还可以提高玻璃的透明度和硬度。
因此,锂皂石在玻璃工业中具有重要的应用价值。
锂皂石还可以用于制备陶瓷涂层材料。
陶瓷涂层具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性,可以用于汽车零部件、航空航天设备等领域。
锂皂石可以作为陶瓷涂层的原料,通过特定的工艺制备出陶瓷涂层材料,提高产品的使用寿命和性能。
锂皂石还可以用于制备高温润滑剂。
由于锂皂石具有良好的热稳定性和化学稳定性,因此可以作为高温润滑剂的添加剂。
锂皂石可以在高温环境下形成一层润滑膜,减少摩擦和磨损,提高机械设备的使用寿命和效率。
总的来说,锂皂石是一种重要的矿石,具有广泛的应用价值。
它可以作为锂的原料,用于生产锂离子电池、锂合金等产品;可以用于陶瓷工业,改善陶瓷材料的性能;可以用于玻璃工业,提高玻璃的性能和透明度;可以用于制备陶瓷涂层材料,提高产品的使用寿命;可以用于制备高温润滑剂,减少摩擦和磨损。
锂皂石的广泛应用,不仅推动了相关行业的发展,也为人们的生活带来了便利和改善。
碳酸锂的主要用途
碳酸锂是一种重要的化工原料,在多个领域都有广泛的应用。
以下是碳酸锂的主要用途:
1.电池级碳酸锂主要用于制备钴酸锂、锰酸锂、三元材料及磷酸铁
锂等锂离子电池正极材料。
随着新能源汽车等行业的快速发展,电池级碳酸锂的需求量也在快速增加。
2.碳酸锂可用于生产陶瓷、玻璃、医药、电子等行业。
在陶瓷工业
中,碳酸锂可以作为生产陶瓷产品的原料之一;在玻璃工业中,碳酸锂可以用于制造特种玻璃;在医药和电子行业中,碳酸锂可以用于生产特定的化学品和电子元件。
3.碳酸锂还可以用于生产催化剂、铝冶炼的电解浴添加剂、固液分
离等领域。
在催化剂领域,碳酸锂可以作为制备催化剂的原料之一;在铝冶炼领域,碳酸锂可以作为电解浴添加剂,提高电解效率;在固液分离领域,碳酸锂可以用于分离某些特定的固体和液体物质。
总之,碳酸锂是一种重要的化工原料,具有广泛的用途,包括电池级碳酸锂主要用于制备钴酸锂、锰酸锂、三元材料及磷酸铁锂等锂离子电池正极材料和其他领域。
随着各个行业的快速发展,碳酸锂的需求量也在不断增加。
锂和玻璃反应
纯锂金属和玻璃之间一般不会发生直接反应。
锂是一种极活泼的金属,但它通常是稳定的和不反应的,除非在特定条件下。
然而,在接触到玻璃的情况下,可能会发生以下一些可能的反应:
1. 表面涂覆反应:锂金属可以在与氧气反应形成氧化锂,而这种氧化锂可以在玻璃表面形成锂含量较高的覆盖层。
这种反应是由于锂与空气中的氧气反应而引起的。
2. 热蚀刻反应:锂金属在与玻璃接触时,特别是在高温条件下,可以与玻璃表面产生化学反应。
这可能导致在锂和玻璃之间形成一层氧化物覆盖层。
3. 锂离子交换:玻璃是一种无定形非晶材料,其中一些离子可以被锂离子替代。
这种离子交换可以导致一些玻璃结构的变化。
需要注意的是,这些反应通常发生在特定条件下,如高温或湿度等。
在一般情况下,锂金属和玻璃之间不会发生明显的反应。
玻璃行业分析(河北、河南、山东)氧化锂引入玻璃行业的经济效益
锂的性能与作用
宜春钽铌矿是钠长石、锂云母花岗岩型,为含钽、铌、锂、铷、铯等多种稀有金属的特大型露天矿体。
矿山钽铌工业储量约占全国已探明的44.3%,氧化锂工业储量约110万吨,矿石储量2亿吨,占全国已探明的可供开采的89.2%,是全球最大的矿石型锂矿山。
矿体产状平缓,三面裸露地表,水文地质条件简单,矿床赋存条件好,品位变化均匀,矿石自然白度高,原矿杂质少,含铁量低于0.1%,有用矿物元素呈均匀分布,成分稳定,可选性能好,按现有生产能力开采年限在二百年以上。
锂云母分子式为R2O.Al2O3.3SiO2.(F,OH),是一种具有连续层状四面体结构的含氟铝硅酸盐,属于单斜晶系,晶形呈板状或细鳞片状,质韧,硬度2.5~4.0,比重2.8。
宜春钽铌矿的锂云母中氧化锂的含量约为5%。
锂是比重最轻的金属(1.534),具有熔点低(179℃)、沸点高1317℃)等特性。
由于锂元素的特殊作用和产品价格低廉,锂云母精矿广泛用于玻璃、陶瓷、锂盐、连铸保护渣等多个行业。
锂元素在玻璃中的应用逐渐成熟,益处也愈发显著,在玻璃配方中加入锂云母精矿,引入
0.1~0.5%的氧化锂,具有以下显著效果:
①降低玻璃熔化温度,有明显的助熔效果,有利于轻量化的推广;
②部分代替纯碱、氢氧化铝,降低熔体粘度,有显著的澄清均化效果,能提高产品的透明度、光洁度;③降低热膨胀系数,改善玻璃制品的化学稳定性、表面光洁度、透明度以及抗热、抗震和耐酸耐碱腐蚀性能,有显著的提高品质效果;④可以加大配方中碎玻璃的用量,降低生产成本;⑤玻璃料性利于成型,提高玻璃制品的出料率和成品率,抗冲击性能大有提高,降低能耗,延长炉龄,有显著的降低成本效果;
⑥适合浅层澄清式窑坎中使用;⑦降低煤炭和芒硝或元明粉的用量,减少硫排放,环保安全。
锂对节约原料成本的效果
经工业试验,分别对中性硼硅玻璃、低硼硅医药玻璃、微晶玻璃钠钙硅玻璃等各种玻璃引入氧化锂原料(锂云母),对玻璃成品的黏度点、拉管性能、始熔温度、熔化温度、表面张力、热膨胀、机械强度、耐化学腐蚀性、分相与析晶、电学性质等各种性能系数进行研究测定,研究数据表明:引入氧化锂原料后,氧化锂的含量为0.02%-0.4%时,各项性能系数均有显著提升,且达到最佳。
以氧化锂含量为0.3时,可达成:
玻璃熔化温度降低约3%,可降低能耗约7%;纯碱用量可节省约4%,粉料成本基本平衡。
以生产100kg玻璃液为计,未引入氧化锂之前,原料成本约38.5
元,引入氧化锂后,原料成本约37.6元。
每t玻璃可降低原料生产成本约9元。
(测试计算方式详见下表)
锂对节约燃料成本的效果
上图为玻璃的成本构成,由图可读取,原料占比37%,燃料占比44%,由原料成本可推算燃料成本:(以生产1t玻璃液为计)引入氧化锂之前:
生产1t玻璃液,原料成本为385元,(占比37%)
燃料成本为(385元÷37%)×44%=458元
原料与燃料成本总和为:385+458=843元
引入氧化锂原料之后:
引入氧化锂按0.3%计,氧化锂原料(锂云母:含氧化锂按5%计)的重量为:1t×0.3%÷5%=0.06t;
原料成本降低为376元,降低了9元。
可降低能耗约7%;
燃料成本为:458×(1-0.7%)=426元
燃料成本降低了:458-426=32元
原料成本与燃料成本总和为:376+426=802元
引入氧化锂后生产1t玻璃可节约的成本
在玻璃生产中,以确保玻璃成本各项性能参数最佳的前提下,引入氧化锂原料可幅度降低玻璃的生产成本,仅原料成本与燃料成本便可节减成本约40元/t,(840-802=41元)。
玻璃行业的产值(重点分析河北、河南、山东三省)
调研对象的确定(浮法平板玻璃)
玻璃是由纯碱、石灰石、石英等为主要原材料,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。
根据玻璃的制作工艺方法、成分、用途等等可进行多维分类。
简单来说,可分为平板玻璃和特种玻璃,平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃。
平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。
浮法玻璃正成为玻璃制造方式的主流,占比超过85%。
特种玻璃基本上都是基于平板玻璃的生产加工的基础之上,因此,一方面(浮法)平板玻璃既占据了玻璃行业的绝大份额,又是玻璃行业中其它产品的基础,因此(浮法)平板玻璃的各项经济指数几乎等同于玻璃产业的经济指数。
为便于统计,本文以(浮法)平板玻璃为调研对象。
平板玻璃年产量
据中商产业研究院提供的数据,2014年我国及河北、河南、山东三省的平板玻璃产量,统计如下表:
经分析可得,山东、河北、河南三省占比分别为:9.61%,15.5%,1.84%,三省总计213671811.7重量箱,共计占比高达26.96%。
平板玻璃生产中引入氧化锂后的经济效益
1重量箱=50kg=0.05t
全国、山东、河北、河南的平板玻璃年产量分别为:15852312t,1523716t,2458526t,291194t。
山东、河北、河南生产总和为18602032t。
平板玻璃生产过程中引入氧化锂既可以优化玻璃的各项性能指标,又不需要另行投入建设,还无需增加额外成本,并且能够大量降低能耗与成本。
玻璃生产工艺中引入氧化锂的工业技术亦已成熟,在玻璃生产过程中全面引入氧化锂既有益又可行。
若平板玻璃生产过程中全面引入氧化锂:
可节约生产成本约:
全国:15852312t×40元/t=6.3亿元;
山东:152371660t×40元/t=0.95亿元;
河北:2458526t×40元/t=0.98亿元;
河南:291194t×40元/t=0.12亿元。
山东、河北、河南总计可节约生产成本:0.95+0.98+0.12=1.71亿元。
经核算,1t玻璃引入0.06t锂云母最佳,全面引入氧化锂:
需使用锂云母的量约为:
全国:15852312t×0.06t/1t玻璃=95万t;
山东:152371660t×0.06t/1t玻璃=9.1万t;
河北:2458526t×4×0.06t/1t玻璃=14.8万t;
河南:291194t×0.06t/1t玻璃=1.7万t。
山东、河北、河南总计可节约生产成本:9.1+14.8+1.7=25.6万
t。
浮法玻璃生产线的统计
中国浮法玻璃产能统计
如上表所示,玻璃生产是较为特殊的行业,集中度比较高,全国
仅200余条玻璃生产线,河北、广东、江苏、山东、浙江、河南、湖北、福建8省累计达156条生产线,占比156/212=73.6%,山东、河北、河南3省累计达80条生产线,占比80/212=37.7%。
浮法玻璃生产厂家的统计(山东省)
以山东省为例,如下表统计:
全省21条生产线高度集中,共计7家企业所有,且金晶集团独占8条,占比高达8/21=38.1%,威海玻璃厂4条,巨润与晶华集团均为3条,这4家企业占比高达(8+4+3+3)/21=86%。
结论
行业与生产厂家均高度集中的行业格局下,对于氧化锂的引入具有得天独厚的优势,能够大幅度降低新材料引入的成本,可采取单点突破、对为数不多的几家大型玻璃生产企业进行逐一洽谈、试验、达成合作的方式来开拓新市场。