¿Cuáles son los elementos metálicos de la batería?

Es principalmente litio. Si quieres refinarlo, el método es el siguiente. Método de extracción de mineral de litio

Método del sulfato

La espodumena y el sulfato de potasio se sinterizan juntos, y el potasio reemplaza al litio para formar sulfato de litio que es soluble en agua.

2LiAl(SO3)2 K2SO4 = Li2SO4 2KAl(SO3)2

El método de descomposición del sulfato fue durante mucho tiempo el único método para la preparación industrial de litio. Este método no sólo es adecuado para hectorita, sino que también puede utilizarse para tratar lepidolita.

Método de cal

Sinteriza cal o piedra caliza con mineral de litio y luego trátala con agua. Después de múltiples evaporaciones de la solución de lixiviación, el hidróxido de litio puede cristalizarse y precipitarse. La fórmula de reacción es la siguiente y la temperatura de reacción es 1000°C:

2LiAl(SiO3)2 9CaO = Li2O CaO·Al2O3 4[2CaO·SiO2]

Las ventajas de este método son:

Tiene una gran aplicabilidad y puede descomponer casi todos los minerales de litio.

La reacción no requiere materias primas escasas, tanto la cal como la caliza son baratas y fácilmente disponibles.

Las desventajas de este método son:

Requiere un alto contenido de litio en el concentrado, debido a que el concentrado se diluirá durante la sinterización.

Debido a que la solución obtenida tras la lixiviación es una solución diluida, la evaporación consume mucho calor y lleva mucho tiempo.

Método del ácido sulfúrico

Este método fue propuesto por primera vez por R.B.Ellestad y K.M.Leute[4]. Este método es adecuado para β-espodumeno y mica. El principio es el siguiente y la temperatura de reacción es 250-300°C:

2LiAl(SO3)2 H2SO4 = Li2SO4 H2O·Al2O3·4SiO2

El problema clave de esta reacción es que solo se puede utilizar con la reacción de β-litio piroxeno; para α-espodumeno, el ácido sulfúrico no puede reaccionar con él. Al utilizar ácido sulfúrico para descomponer directamente la espodumena sin calcinar, el litio extraído representa solo el 4% de la cantidad total [4].

Extracción de salmuera natural

Las fuentes de litio también incluyen salmuera natural y ciertas aguas saladas de lagos. El proceso de procesamiento consiste en precipitar el litio en Li2NaPO4 y luego convertirlo en carbonato de litio, que puede usarse como fuente para procesar otros compuestos de litio. También se pueden obtener bórax, carbonato de potasio, cloruro de sodio, sulfato de sodio y cloruro de magnesio procesando salmuera natural.

Preparación de litio metálico

Método de electrólisis

El litio se puede producir mediante electrólisis de cloruro de litio fundido. Guntz propuso por primera vez preparar litio metálico electrolizando una mezcla de cloruro de litio fundido y cloruro de potasio [8], que puede reducir la temperatura de fusión de 610 °C para el litio elemental a 400 °C. Se utiliza grafito como ánodo, acero con bajo contenido de carbono como cátodo y el voltaje de la celda electrolítica es de 6,0-6,5 V. De esta forma se puede obtener litio con una pureza del 99.

Li e- →Li

2Cl- 2e- →Cl2

2LiCl(l) →2Li(s) Cl2(g)

El litio metálico producido por electrólisis generalmente contiene impurezas mecánicas (como Na, K, Mg, Ca, Fe, Si y Al, etc.), por lo que es necesario purificar las impurezas para volver a fundirlas y eliminarlas con el; ayuda de diferente gravedad específica, y el sodio y el sodio que no son fáciles de eliminar son El potasio se puede eliminar mediante hidrogenación.

Método de reducción térmica

3Li2O 2Al = 6Li Al2O3 —33,6 kcal

2Li2O Si = 4Li SiO2 —76,3 kcal

Porque la reducción El óxido de litio es una reacción endotérmica y las propiedades del litio metálico son muy activas, por lo que la reacción solo se puede llevar a cabo a altas temperaturas y alto vacío.