Переработка литиеносного поликомпонентного гидроминерального сырья на основе его обогащения по литию
Скачать 0.86 Mb.
|
| По мнению автора, экономические показатели технологических процессов получения товарных литиевых продуктов из нетрадиционного неконцентрируемого и слабоконцентрируемого по литию ЛГМС могут быть значительно повышены путем разработки специальных технологических приемов, позволяющих безреагентно выделять литий из ЛГМС независимо от их исходного вещественного состава в виде водных литийсодержащих растворов (первичных литиевых концентратов), хорошо концентрируемых по литию (показатель R≤15) любым из доступных способов, включая упаривание. Ощутимый прогресс в этом направлении наметился в конце предыдущего столетия в результате постановки и проведения в Институте химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО РАН под руководством академика В.В. Болдырева фундаментальных исследований по синтезу и изучению свойств двойного гидроксида алюминия, лития и его анионной разновидности (ДГАЛ-Cl). Исполнителями этих работ в различное время были Н.П. Коцупало, А.С. Бергер, Л.Т. Менжерес, А.П. Немудрый, В.П. Исупов, В.Д. Белых и другие сотрудники института В результате выполнения этого цикла работ было синтезировано двойное неорганическое соединение лития и алюминия дефектной структуры, отвечающее структурной формуле [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O, селективно сорбирующее литий по интеркаляционному механизму из литиеносных рассолов и десорбирующее его при контакте с пресной водой с образованием раствора хлорида лития с небольшим содержанием примесей (R<15), способного концентрироваться по литию упариванием до его содержания 55 кг/м3 и выше. Таким образом, [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O дефектной структуры с дефицитом лития в своем составе можно рассматривать как сорбент, селективный к ионам лития, а количество сорбированного лития, отнесенное к единице массы сорбента – как сорбционную ёмкость, обратимо восстанавливающуюся при обработке насыщенного сорбента водой. Научные основы процессов синтеза [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O дефектной структуры различными способами и результаты испытаний полученных образцов селективного сорбента на ЛГМС различного типа подробно изложены в диссертационной работе Н.П. Коцупало. По существу, данной работой впервые показана принципиальная возможность безреагентного получения литиевых концентратов с низким значением показателя R из нетрадиционного ЛГМС и переработки производимых концентратов в товарные литиевые продукты. Однако технологические схемы и аппаратурное оформление предложенных процессов получения гранулированного [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O (ДГАЛ-Cl) имеют существенно разный уровень научной проработки, что не позволяет сделать обоснованный выбор в пользу того или иного способа синтеза данного сорбента. В рамках выполненных исследований по безреагентному сорбционному выделению лития из ЛГМС преимущественно изучены равновесные характеристики операций сорбции и десорбции лития гранулированым сорбентом ДГАЛ-Cl и имеющихся данных недостаточно для разработки технологии и аппаратурного оформления процесса обогащения. Работа практически не затрагивает вопроса очистки выделяемого из ЛГМС первичного литиевого концентрата от остаточного количества примесей, хотя получение из него литиевых продуктов чистотой выше 99% предъявляет определенные требования к их содержанию в концентрате. Предлагаемые в работе технологические схемы переработки литиевого концентрата в товарные литиевые продукты (Li2CO3, LiCl, LiOH∙H2O, LiF, LiBr) носят принципиальный характер и требуют существенной доработки. Вопросы касающиеся попутного извлечения других ценных компонентов из ЛГМС изучены недостаточно глубоко, поэтому предлагаемые в работе схемы комплексной переработки ЛГМС не являются оптимальными. В работе не нашли отражения вопросы, касающиеся использования получаемого из ЛГМС карбоната лития в качестве сырья для производства других литиевых продуктов, а также вопросы комплексной переработки нецелевого ЛГМС. Поставленные в данной главе задачи и выбранные пути их решения предопределили последовательность проведения и объем дальнейших исследований, подробно изложенных автором в главах 2-7. Вторая глава посвящена разработке технологии производства гранулированного сорбента ДГАЛ-Cl. С этой целью была проведена апробация различных способов синтеза порошка [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O и его гранулирования. Химический анализ синтезированных фаз, продуктов их превращений, продуктов сорбции и десорбции на содержание алюминия, хлорид-ионов и других анионов в этом разделе и далее, проводили с использованием оксидиметрических, комплексонометрических и меркуриметрических методов анализа. Литий определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе ААS-1.Рентгенофазовый анализ проводили на оборудовании ИХТТМ СО РАН с использованием дифрактометров ДРОН-3 и ДРОН-4. Для микроскопических исследований использовали микроскопы МИН-8 и «Neofot». Апробацию механохимических способов синтеза проводили, используя планетарные и центробежные мельницы конструкции ИХТТМ и ИГиГ СО АН СССР, Красноярского политехнического института (КПИ) и лопастной смеситель конструкции ЗАО «Экостар-Наутех». Удельную поверхность образцов контролировали методом БЭТ по сорбции-десорбции аргона, дисперсность частиц определяли анализаторами «Malvern», «Coulter» и «Мега», пористость гранулированных материалов – методом ртутной порометрии на оборудовании Института катализа СО РАН. Гранулирование порошка [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O осуществляли методом экструзии с помощью шприца в лабораторных условиях и с помощью экструдера ОАО «Катализатор» при получении опытных партий. Механическую прочность гранул на истирание ( D %) определяли стандартным методом встряхивания образца в воде на вибраторе. Сорбционную ёмкость синтезированных образцов (Е мг.г-1) определяли в статических условиях перемешиванием литиевого рассола и навески сорбента с дефицитом лития до достижения равновесияисходя из соотношения:  , где Снач. и Скон., соответственно, начальная и конечная концентрация лития в рассоле(г/дм3); m – навеска сорбента в пересчете на сухой сорбент (г); Vр – объем рассола (дм3).Рекуперацию метиленхлорида (МХ), используемого в качестве растворителя связующего в процессе получения гранулированного ДГАЛ-Cl, проводили на специальном лабораторном стенде, включающем: узел отгонки МХ потоком газа-носителя; узел абсорбции МХ из потока газа-носителя маслами ХФ22с-16 и ВМ-4; узел термической регенерации отработанного абсорбента; узел конденсации паров МХ. Содержание МХ в абсорбенте (а, % мас.) определяли, измеряя плотность насыщенного метиленхлоридом масла (ρа), исходного масла (ρм) и чистого МХ (ρмх), и используя соотношение:  , а качество рекуперированного МХ оценивали по методике, изложенной в ГОСТ 9968-73.Таблица 2. Основные сравнительные показатели различных способов синтеза порошка ДГАЛ-С и характеристики полученных образцов
Были апробированы различные способы синтеза порошка [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O. Краткая характеристика способов и результаты их апробации приведены в таблице 2  Рис.2. Дифрактограммы образцов ДГАЛ-Сl, полученных: а) по реакции (1) и б) по реакции (2) С помощью всех апробированных способов, за исключением способа (4), удается синтезировать порошки ДГАЛ-Cl дефектной структуры, обладающие высокой селективной обратимой сорбционной способностью по отношению к литию. Однако для его промышленного производства предпочтение следует отдать способу (1), основанному на химическом осаждении. Для его осуществления не требуется дорогостоящих реагентов и сложного уникального оборудования. Процесс малоэнергоёмок, протекает с высокой скоростью при комнатной температуре, хорошо воспроизводится и легко масштабируется Основные недостатки способа – это большие потери LiCl вследствие низкого коэффициента его использования, а также высокая вероятность образования в процессе синтеза гелеобразных осадков. По мнению автора, основные показатели химического синтеза порошка ДГАЛ-Cl, существенно улучшаются, если использовать в качестве реагентов LiOH или Li2CO3 вместо NaOH, исходя из предположения о возможности протекания в реагирующих системах процессов, описываемых следующими уравнениями химических реакций: 2AlCl3(p)+6 LiOH(p) + mH2O(ж) → [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O(T)↓ + 5LiCl(p) (1) 2AlCl3(p)+3 Li2CO3(p,T)+(3+m) H2O(ж) → [LiAl2(OH)6]Cl·mH2O(T)↓+5LiCl(p) +3CO2(2)↑ (2)  Рис. 4. Изотермы сорбции лития сорбентами, гранулированными с различными связующими композициями: 1 – поливинилацетат + ацетон, 2 – ацетобутират целлюлозы + метиленхлорид, 3 – поливинилхлорид + метиленхлорид, 4 – фторопласт + ацетон.  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Патентам и товарным знакам (19) Наука, 1971, с. 36-37, 169-180. Su 1462566 A1, 23. 11. 1992. Рябцев а. Д., Переработка литиеносного п оликомпонентного гидроминерального... |  | Рабочая программа учебной дисциплины основы фармакогностического... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока в. Дв 1 студентам дневной формы обучения |
| Реферат переработка отходов насущная проблема современности Переработка отходов на основе сжигания в барботируемом расплаве шлака | | Переработка вторичного сырья Автор: кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры технологии производства и переработки молока |
| Рабочая программа дисциплины «природа техногенного сырья и проблемы его использования» Задача курса – ознакомить будущих магистров с основными крупномасштабными источниками твердых отходов при переработке минерального... | | Рабочая программа учебной дисциплины физиология и биохимия растений... «Виноградарство и виноделие», «Плодоводство», «Овощеводство», «Декоративное садоводство», «Производство и переработка лекарственного... |
| Программа разработана в соответствии с фгос впо по направлению 260200.... Министерство сельского хозяйства РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования... | | Рабочая программа учебной дисциплины технология эфирномасличных культур... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока в. Дв. 3 студентам дневной формы обучения |
| Рабочая программа учебной дисциплины gmp и gacp в лекарственном растениеводстве... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока в. Дв 1 студентам дневной формы обучения | | Рабочая программа по дисциплине Физико-химические основы и общие принципы переработки растительного сырья является формирование компетенций, направленных на приобретение... |
| Рабочая программа составлена на основе Технология и переработка полимеров и композитов”, утвержденной решением Ученого совета инженерно-экологического факультета от 07.... | | Проект "Путешествие в страну сказок Чуковского" к юбилею сказкам Литературное чтение – это неисчерпаемый источник обогащения знаниями, универсальный способ развития познавательных и речевых способностей... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: на основе обогащения представлений о ближайшем окружении продолжать расширять и активизировать словарный запас детей | | Программа работы по сенсорике Окатова Светлана Сергеевна Младший школьный возраст детей с умственной отсталостью – важнейший период формирования жизненного ресурса детей, этап становления... |
| Откуда получают имена реки ? (6 класс.) Дать понятие Этимологии, как науки, изучающей происхождение слов, на примере происхождения названий рек. Формировать умение пользоваться... | | Попадает ли это под статью 1260 гк рф? Да, переработка, подразумевающая создание нового произведения на основе уже существующих является творчеством и подпадает под действие... |
