03.09.2012 19:091 Технология получения ЛИТИЯ Лекция 1. Применение Li, минералы и литиевые руды, обогащение литиевых руд Томский политехнический университет. - презентация

1 :091 Технология получения ЛИТИЯ Лекция 1. Применение Li, минералы и литиевые руды, обогащение литиевых руд Томский политехнический университет Физико-технический факультет Кафедра ХТРЭ Кафедра ХТРЭ Доцент кафедры ХТРЭ, к.х.н., Оствальд Р.В.

2 :092 Применение Li Атомная техника в реакции термоядерного синтеза

3 :093 цепная термоядерная реакция

4 :094

5 :095 Токамак Т-15 РНЦ «Курчатовский институт»

6 :096 (1)(2)(1)(2) Применение Li Атомная техника Q = 22,4 Мэв на молекулу LiD

7 :097 Применение Li Атомная техника 7 3 Li – теплоноситель ПРЕИМУЩЕСТВА: высокая теплоёмкость, высокая температура кипения (1350 о C), низкое давление паров (при 745 о C – 1,0 мм рт. ст.) σ (Li 6 ) = 945 барн; σ (Li 7 ) = 0,033 барн; σ (Li природный ) = 67,71 барн Li 6 – 7,52 %; Li 7 – 92,48 %

8 :098 Применение Li Атомная техника Li 7 H в качестве замедлителей нейтронов в высокотемпературных реакторах 2. Электротехника входит в состав электролита, железо- никелевых и кадмиево-никелевых щелочных аккумуляторов. Емкость повышается на 22%, срок службы увеличивается в 2 – 3 раза

9 :099 Применение Li Металлургия черных и цветных металлов Li имеет высокое сродство к О 2, Н 2, S, N 2 и Р. Используется Li в процессах раскисения, рафинирования, дегазации. Легкие, ультралегкие сплавы с Mg, Al

10 :0910 Применение Li Авиация, реактивная и ракетная техника производство консистентных смазок LiH – портативный источник водорода (1 кг. LiH – 2800 л. H 2 )

11 :0911 Применение Li Силикатная промышленность производство высококачественных эмалей, керамики и др. производство специальных стёкл для телевидения и радиотехники; стекл пропускающих ультрафиолетовые и поглощающие инфракрасные лучи; стекла для рентгеновской аппаратуры; термостойкие стекла с температурой размягчения до 1350 о С;

12 :0912 Минералы и руды Li 1. Сподумен. 2. Летедомет. 3. Петалит. 4. Цинвальдит. 5. Амблигонит.

13 :0913 Минералы и руды Li 1. Сподумен. (алюмосиликат) Содержание Li 2 O колеблется от 6 до 7,5 % (теоретически 8,1 %). Плотность 3,2 г/см 3. Твердость 6,5 – 7. При температуре 950 – С моноклинная модификация (α – сподумен) переходит в тетрагональную модификацию ( – сподумен) (ДЕКРИПИТАЦИЯ). При этом объем увеличивается на 24%, плотность минерала снижается до 2,4 LiAl[Si 2 O 6 ] или Li 2 O·Al 2 O 3 ·4SiO 2

14 :0914 Минералы и руды Li

15 :0915 Минералы и руды Li 2. Летедомет водный алюмосиликат из групп редких литиевых слюд. Содержание Li 2 O колеблется 2 – 6% ПРИМЕСИ : MgO, FeO, CaO, Na 2 O, MnO и Rb 2 O до 3,7%, Cs 2 O до 1,5%. Плотность 2,8 – 3,3 г/см 3 ; твердость 2,5 – 4. Кислотами разлагается только после сплавления до стеклообразной массы KLi 1.5 Al 1.5 [Si 3 AlO 10 ](F, OH) 2

16 :0916 Минералы и руды Li 3. Петалит (алюмосиликат) Содержание Li 2 O 2 – 4%. Плотность 2,3 – 2,5 г/см 3. Твердость 6 – 6,5. При С разлагается с образованием – сподумена. Сопутствующие полезные минералы – летедомет, амблигонит, берилл, танталит, касситерит. Кислоты на петалит не действуют Li 2 O·Al 2 O 3 ·8SiO 2

17 :0917 Минералы и руды Li 4. Цинвальдит (литиевая слюда) Содержание Li 2 O 1 – 5%. Плотность 2,9 – 3,2 г/см 3. Твердость 2 – 3. Плавится при температуре 950 – С. Разлагается кислотами KLiFe 2+ Al[Si 3 AlO 10 ](F, OH)

18 :0918 Минералы и руды Li 5. Амблигонит (фосфат Li и Al) Содержание Li 2 O 7 – 9,5%. Плотность 2,98 – 3,15 г/см 3. Твердость 6. Полностью разлагается H 2 SO 4 LiAl[РO 4 ](F, OH)

19 :0919 Минералы и руды Li Для промышленности наибольшее значение имеют: Сподумен (более 50%); Летедомет (более 20 %); Петалит (более 20 %); В меньшей степени амблигонит и цинвальдит

20 :0920 Обогащение руд Li методы обогащения: 1. Декрипитация 2. Флотация 3. Обогащение в тяжелых суспензиях 4. Магнитная сепарация

21 :0921 α – (Li, Al)[Si2O6] – Li[Al·Si 2 O 6 ] моноклинная тетрагональная модификация модификация Обогащение руд Li 1. Декрипитация термическое обогащение

22 :0922 Обогащение руд Li 2. Флотация используется для обогащения бедных мелко- вкрапленных и сложных по составу литиевых руд Флотацию проводят: 1). В щелочной среде с использованием анионных собирателей – жирных кислот и их производных. В этом случае литиевые минералы в пенном продукте; 2). В кислой среде с использованием катионных собирателей – сульфированных масел. В пенном продукте минералы пустой породы, литиевые минералы выделяются в камерный продукт.

23 :0923 Обогащение руд Li 3. Обогащение в тяжелых суспензиях Готовят тяжелую суспензию, например суспензия галелита (PbS), магнетита (Fe 2 O 3 ) и пропускают руду через суспензию. Более легкие шпаты, кварц всплывают, более тяжелые литиевые минералы оседают на дно.

24 :0924 Обогащение руд Li 4. Магнитная сепарация Применяется только при обогащении цинвальдитовых руд (цинвальдит слабомагнитен).

25 :0925 Обогащение руд Li сподуменовый 5 – 7,5; летедометовый, петалитовый, цинвальдитовый 3 – 4; амблигонитовый 6 – 8 В результате обогащения получают концентрат с содержанием Li 2 O, %:

26 :0926 Технология получения ЛИТИЯ Лекция 1. Применение Li, минералы и литиевые руды, обогащение литиевых руд Томский политехнический университет Физико-технический факультет Кафедра ХТРЭ Кафедра ХТРЭ Доцент кафедры ХТРЭ, к.х.н., Оствальд Р.В.