¿Para qué se utilizan el carbonato de litio y el hidróxido de litio?
1.¿Cuáles son los usos del carbonato de litio yhidróxido de litio ?
Datos de 2023 muestran que entre el 60 % y el 70 % del carbonato de litio se utiliza en la industria de las baterías a nivel mundial. El carbonato de litio se utiliza ampliamente en baterías de fosfato de hierro y litio, y entre el 80 % y el 90 % del hidróxido de litio se utiliza en la industria de las baterías. El carbonato de litio es la materia prima principal de los materiales catódicos de baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) y se utiliza ampliamente en vehículos de nuevas energías, sistemas de almacenamiento de energía y otros campos.carbonato de litioSe utiliza principalmente para materiales de cátodo ternario con alto contenido de níquel (como NCM y NCA), lo que mejora la densidad energética y la vida útil de la batería. Es una materia prima clave para vehículos eléctricos de alta gama, es decir, las baterías ternarias de litio disponibles en el mercado. Otra batería ternaria de litio utiliza cobalto metálico en sus polos. El 50 % de este metal se encuentra en el país africano de los frutos secos. Recientemente, este país no ha podido exportar cobalto debido a la guerra civil.
2. La fórmula de conversión entre carbonato de litio e hidróxido de litio El carbonato de litio se convierte en hidróxido de litio.
El carbonato de litio se convierte en hidróxido de litio Li₂CO₃ + 2H₂O → 2LiOH + CO₂↑
Este método (método de causticación) es una de las principales formas de producir hidróxido de litio industrialmente. El hidróxido de litio se convierte en carbonato de litio 2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O
El carbonato de litio se utiliza principalmente en baterías de fosfato de hierro y litio, mientras que el hidróxido de litio es una materia prima esencial para las baterías ternarias de litio con alto contenido de níquel. La conversión de ambos permite una asignación flexible de recursos, pero implica costos adicionales. En la producción real, la ruta de procesamiento suele seleccionarse en función de la demanda posterior.
3. Producción de carbonato de litio e hidróxido de litio
Producción de carbonato de litio: Extracción de litio del mineral (convencional): Método con ácido sulfúrico: La espodumena se tuesta y acidifica para producir una solución de sulfato de litio, que luego reacciona con carbonato de sodio para precipitar el carbonato de litio. Extracción de litio de lagos salados: El carbonato de litio se produce directamente mediante evaporación y precipitación de salmuera, lo cual es adecuado para recursos de lagos salados como Qinghai y el Tíbet.
Producción de hidróxido de litio
Método de causticación: El carbonato de litio reacciona con hidróxido de calcio para producir hidróxido de litio, que tiene un proceso corto pero requiere materias primas de alta pureza.
Método del sulfato de litio (corriente principal): la espodumena se tuesta y se acidifica para producir una solución de sulfato de litio, que luego reacciona con hidróxido de sodio y el sulfato de sodio se separa mediante cristalización por congelación.
Método indirecto del lago salado: primero se produce carbonato de litio y luego se caustifica para producir hidróxido de litio.
El proceso de producción de hidróxido de litio incluye un paso de caustificación adicional al del carbonato de litio, por lo que, en teoría, el costo de producción de hidróxido de litio es entre 3000 y 5000 más alto por tonelada que el del carbonato de litio. Sin embargo, en los últimos tres años, aproximadamente, el precio del carbonato de litio ha sido superior al del hidróxido de litio durante mucho tiempo. Esto se debe a que actualmente no se debe al costo, sino al desequilibrio entre la oferta y la demanda.
