مروری بر استخراج لیتیم از مینرالهای آن - مطالعه موردی: استخراج لیتیم از کنسانتره اسپودیومن به روش تشویه سولفاتی در شرایط آسیاکاری
نویسندگان
1 گروه مهندسی مواد- دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه یاسوج- یاسوج- ایران
2 دانشگاه ادیت کاون- دانشکده مهندسی- گروه مهندسی شیمی- استرالیای غربی-پرت
3 دانشگاه ادیت کاون- دانشکده مهندسی- گروه مهندسی شیمی- استرالیای غربی-پرت مرکز متالورژی ولهام، ساوت لیک، استرالیای غربی، پرت
doi
چکیده
با توجه به ویژگیهای شاخص فلز لیتیم، مطالعات و پژوهشهای زیادی در سالهای گذشته در رابطه با فراوری و استخراج لیتیم از شورابهها و منایع پگماتیتی آن انجام شده است. لپیدولیت، اسپودیومن، پتالیت و زینوالدیت از جمله معروفترین و مهمترین مینرال لیتیم هستند که از میان آنها اسپودیومن، فراوانترین مینرال پگماتیتی لیتیم به شمار میرود. رشد روز افزون تقاضا برای باتریهای لیتیمی در سالهای اخیر منجر به افزایش تولید لیتیم شده است. این مقاله بخشی از پژوهشی در رابطه با فراوری کانیهای لیتیم است که در برنامه فرصت مطالعاتی در دانشگاه ادیت کاون (استرالیا) انجام شده است. در این مقاله ابتدا، روشهای گوناگون استخراج و فراوری لیتیم از مینرالهای آن مورد بررسی قرار میگیرد. در ادامه برخی از نتایج فرآیند تشویه سولفاتی کنسانتره اسپودیومن با سولفات سدیم در شرایط آسیاکاری مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد تشویه در دمای 1000 درجه سانتیگراد برای مخلوط 5 ساعت آسیاکاری سولفات سدیم-اسپودیومن، منجر به تشکیل فاز سولفات سدیم لیتیم (LiNaSO4) قابل حل در آب میشود. در کنسانتره اسپودیومن 5 ساعت آسیاکاری، تغییر فاز آلفا به بتا اسپودیومن در دمای کمتری نسبت به نمونه بدون آسیاکاری رخ میدهد. نتایج نشان داد، آسیاکاری نقش موثری در واکنشهای مرحله تشویه در مخلوط سولفات سدیم-اسپودیومن دارد. محصولات کلسین بدست آمده از تشویه مخلوط 5 ساعت آسیاکاری در آب داغ قابل حل بوده و استفاده از آب داغ به عنوان عامل لیچینگ، مزایای زیادی دارد. میزان انحلال لیتیم در این پژوهش برای مخلوط 5 ساعت آسیاکاری پس از گرمایش در دمای 1000 درجه سانتیگراد به 93% رسید.