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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

Р. В. Кулумбегов

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: delitzin@ihed.ras.ru
Россия, 127412, Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2

Л. М. Делицын

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: delitzin@ihed.ras.ru
Россия, 127412, Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2

И. А. Беляев

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: delitzin@ihed.ras.ru
Россия, 127412, Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2

Н. Н. Клименко

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук; Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: delitzin@ihed.ras.ru
Россия, 127412, Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2; Россия, 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, 20

А. Б. Тарасенко

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: delitzin@ihed.ras.ru
Россия, 127412, Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2

О. С. Попель

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: delitzin@ihed.ras.ru
Россия, 127412, Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2

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 файлы


© Р.В. Кулумбегов, Л.М. Делицын, И.А. Беляев, Н.Н. Клименко, А.Б. Тарасенко, О.С. Попель, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».