Lityum karbonatı ve uygulamalarını anlayın

Li₂CO₃ kimyasal formülüne sahip inorganik bir bileşik olan lityum karbonat, renksiz bir monoklinik kristal veya beyaz tozdur. Yoğunluk 2.11g/cm³, seyreltik asitte çözünür, suda az çözünür, soğuk suda çözünürlük sıcak sudan daha fazladır, alkol ve asetonda çözünmez.

Lityum karbonat, çeşitli üst düzey fiziksel ürünlerin hazırlanması için önemli bir kaynaktır. İşleme zorluğu, teknolojik seviye ve teknik içerik gibi faktörlere göre, temel lityum ürünlerine ve üst düzey lityum ürünlerine ayrılabilir. Temel lityum ürünleri esas olarak endüstriyel düzeyde lityum karbonat ve endüstriyel düzeyde lityum hidroksit içerir; yüksek kaliteli lityum ürünleri esas olarak pil dereceli lityum hidroksit, pil dereceli lityum karbonat, farmasötik dereceli lityum karbonat ve yüksek saflıkta lityum karbonat içerir.

Lityum karbonat hammaddesi

Doğada iki ana lityum türü vardır. Dünyadaki lityumun yaklaşık %70’i tuz göllerinde bulunur ve yaklaşık %30’u cevherden gelir. USGS istatistiklerine göre, dünyanın kanıtlanmış lityum rezervleri 13.519 milyon tonu (lityum metal) aşıyor; kaynaklar ise 210 milyon ton lityum karbonata eşdeğer 39,78 milyon ton kadar yüksek.

Endüstrideki lityum karbonat, esas olarak lityum iyonlarını ve lityum cevherini ifade eder. Lityum iyonları esas olarak tuz gölü tuzlu suyunda, yeraltı tuzlu suyunda ve deniz suyunda bulunur. Lityum cevheri esas olarak spodumen cevheri, spodumen ve lepidolit cevheri anlamına gelir. Yerkabuğundaki lityum içeriği, çoğunlukla Güney Amerika, Kuzey Amerika, Asya, Okyanusya ve Afrika’da dağıtılan yaklaşık %0.0065’tir.

Küresel lityum rezervlerinin dağılımı

Lityum kaynakları rezervlerine sahip ilk beş ülke Şili’de %33,02, Bolivya’da %18,57, Arjantin’de %13,42, Amerika Birleşik Devletleri’nde %11,23 ve Çin’de %10,52’dir.

Küresel lityum kaynaklarının bileşimi

Lityum madenlerinin küresel üretimine esas olarak Şili ve Avustralya katkıda bulunuyor. İkisinin üretimi 2016 yılında 26.300 tona ulaştı ve toplam küresel üretimin %75.14’ünü oluşturdu.

Şili’nin lityum madeni üretimi (saf lityum) 2007 ile 2016 arasında birim: ton

Çin’in lityum üretimi nispeten düşüktür, ancak en büyük lityum tüketicisidir. Esas olarak gerekli lityum kaynaklarının çoğunu Avustralya’dan ithal eder. Avustralya’nın son on yılda lityum madeni üretimi aşağıdaki gibidir (birim: ton):

ABD Jeolojik Araştırması tarafından 2015 yılında yayınlanan verilere göre, Çin’in kanıtlanmış lityum kaynak rezervleri, dünyanın toplam kanıtlanmış rezervlerinin yaklaşık %13’ünü oluşturmaktadır. Bunlar arasında, tuz gölü kaynakları ülkenin toplam rezervlerinin yaklaşık %85’ini, cevher kaynakları ise yaklaşık %15’ini oluşturmaktadır. Çin’in lityum kaynakları çoğunlukla Qinghai’de dağıtılıyor. Tibet, Sincan, Sichuan, Jiangxi, Hunan ve diğer iller. Tibet ve Qinghai, tuz gölü tuzlu su tipindeyken, Xinjiang, Sichuan, Jiangxi ve Hunan, granit pegmatit veya granit mineral tipindedir.

Lityum karbonatın hazırlama yöntemleri temel olarak iki kategoriye ayrılır: cevher lityum çıkarma yöntemi ve tuz gölü tuzlu su yöntemi. Cevherden lityum çıkarma yöntemleri esas olarak kireçtaşı kavurma, sülfürik asit yöntemi ve sülfat yöntemini içerir. Tuz gölü tuzlu su yöntemleri temel olarak toz adsorpsiyon yöntemini, güneş havuzu konsantrasyonu, solvent ekstraksiyon yöntemini, kalsine liç yöntemini ve buharlaşma çökeltme yöntemini içerir.

Lityum Karbonat Uygulaması ve Pazarı

• cam alan

Cam üretiminde, lityum karbonat esas olarak katot resim tüpleri, ısıya dayanıklı cam, cam elyafı ve optik camın üretim sürecinde kullanılır. Lityum karbonat sadece camın olgunlaşma ve erime sıcaklığını azaltmakla kalmaz, camın yoğunluğunu ve mukavemetini arttırır, aynı zamanda camın viskozitesini ve termal genleşmesini ve diğer birçok önemli özelliği geliştirir.

• seramik alanı

Seramik üretim sürecinde, uygun miktarda lityum karbonat eklemek, ürünün şeffaflığını ve aşınma direncini artırmakla kalmaz, aynı zamanda genleşme katsayısını ve erime sıcaklığını da düşürür, böylece yakıt tüketimini azaltır ve fırının ömrünü uzatır.

• tıp alanı

Tıp alanında, lityum karbonat uyku ilacı ve sakinleştirici olarak kullanılabildiği gibi anoreksiya nervoza, tortikolis, artrit, epilepsi vb. hastalıklarda da kullanılabilir ve mani için tercih edilen ilaç haline gelmiştir.

• Demir olmayan metaller

Alüminyum eritme endüstrisinde, anot olarak, üretilen bir ton alüminyum için 300 ila 600 kWh elektrik tasarrufu sağlayabilen, sıradan aktif karbon malzemeleri yerine %0,4 ila %1,5 lityum karbonat içeren karbon malzemeleri kullanılır.

• elektrot malzemesi

Lityum karbonat, lityum bileşiklerindeki en önemli üründür. Sadece lityum iyon piller için değil, aynı zamanda yüzey elastik dalga bileşeni malzemeleri, lityum tantalat ve lityum niyobat için metal Li, LiOH, LiBr, vb. hazırlamak için ana hammaddedir.

Lityum karbonat vazgeçilmez bir endüstriyel hammaddedir. Sonraki uygulamalar şunlardır: seramik ve cam %31, piller %23, gres %9, alüminyum eritme %6, soğutucu akışkan %6, dökümler %4, kauçuk %4, ilaçlar %2, diğer %15.

Makale kaynağı: Çin Toz Ağı