浓海水中微量元素锂的定量方法的研究【文献综述】

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1、毕业设计文献综述化学工程与工艺浓海水中微量元素锂的定量方法的研究前言金属元素锂（Li）是一种质软密度最小的银白色金属。在当今以科技为动力的社会，锂以自身的特点，在其中充当着不可或缺的角色。与锂刚被发现时备受冷落的状况相比，现在的锂在新技术、军工和民用中应用广泛。制氢弹、脱氧脱硫、制锂电池都少不了锂。锂号称“稀有金属”，地壳中约有0．0065％的锂，其丰度居第二十七位。目前自然界已发现含锂矿石达150多种。锂在自然界中存在的主要形式为锂辉石(LiAlSi2O6)，锂云母[Li2(F,OH)2Al(SiO3)3]等。而在海水中，锂的总溶存量高达2600亿吨。随着锂的作用不

2、断地被人们开发和利用，对锂的需求量一直呈上升趋势，未来有可能超过矿物中锂储量。而海水中存在大量的锂元素，从海水中提锂将成为必然趋势。因此,海水中锂离子浓度的准确测量,对于从海水提锂的研究以及未来提锂工艺的实现都具有重要的意义。在海水中，除了锂离子外，还存在着诸如钠离子、钾离子等金属阳离子。这对用原子吸收分光光度计,利用直线回归分析方法进行测定[1]的方法存在很大的干扰作用。因此尝试采用标准加入法,避免干扰离子给分析带来的影响,在灵敏度高、精密度好的前提下，较精确的定量分析出海水中锂离子的含量。6第一章锂的性质及作用1.1锂的性质锂位于元素周期表的第三位，是一种银白色，

3、质软，密度最小的金属。锂是在1817年被著名化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特逊在分析一种矿石的成分时发现的，贝齐里乌斯将其命名为锂。可与大量无机试剂和有机试剂发生反应。与水的反应非常剧烈。但由于氢氧化锂微溶于水，反应在进行一段时间后，锂表面被氧化锂覆盖，反应速度减慢。在500℃左右容易与氢发生反应，是唯一能生成稳定得足以熔融而不分解的氢化物的碱金属，电离能5.392电子伏特，与氧、氮、硫等均能化合，是唯一的与氮在室温下反应，生成氮化锂（Li3N）的碱金属。由于易受氧化而变暗，且密度比煤油小，故应存放于液体石蜡中。地壳中约有0．0065％的锂，其丰度居第二十七位。已知含锂

4、的矿物有150多种，其中主要有锂辉石、锂云母、透锂长石等。海水中锂的含量不算少，总储量达2600亿吨。某些矿泉水和植物机体里，含有丰富的锂。如有些红色、黄色的海藻和烟草中，往往含有较多的锂化合物，可供开发利用。1.2锂的作用锂及其化合物在国防建设与国民经济中具有重要意义的战略物资,也是离不开人们生活的新型的绿色材料,广泛地被用于冶金、玻璃、陶瓷、制冷剂、润滑剂、制药和化学试剂等多个行业。在冶金工业上，利用锂能强烈地和O、N、Cl、S等物质发生反应的化学性质，把锂用作脱硫剂与脱氧剂。在冶炼铜的过程中，加入少量（十万分之一甚至万分之一）的锂，就能够优化铜的内部结构，使其变

5、得非常致密，从而大大提高了铜的导电性能。在铸造优质的铜铸件时，利用锂能除掉其中有害的气体与杂质。在现代生产优质特殊合金钢材过程中，锂能够清除杂质，是一种非常理想的材料。锂的燃烧值是42998kJ/kg，因此锂可以作为火箭的燃料，而且非常之有效。1kg锂通过核反应所放出的能量约等于二万多吨煤的燃烧能。因此用锂及其化合物制成的燃料来代替固体推进剂，用作导弹、宇宙飞船、火箭的推动力，不仅燃速大、能量高，而且比冲量极高，比冲量的大小与火箭的有效载荷直接相关。6在本世纪三、四十年代研制开发的优质能源锂电池，是电池领域是很有前途的动力电池。它具有放电平衡、自放电子、开路电压高、比

6、能量高、工作温度范围宽等优点，因此被广泛应用于各个领域。用锂电池发电来开动汽车，行车费还不到普通汽油发动机车的一半。用锂制取的氚来发动原子电池组，过程只不需要充电，可连续工作高达二十多年。目前，发展像锂电池这样的新型电池是解决汽车的用油危机和排气污染的重要途径之一。第二章锂的现状2.1提锂工艺的发展最早被使用得提锂方法是锂矿石,而且现在也早已发展比较较成熟的方法之一了锂矿石提锂的其主要包括包括选矿、提取与加工三。现在比较成熟的工艺有选矿—化学处理联合工艺、选—冶联合工艺、浮选—磁选工艺、手选—磁选工艺、浮选—重选—磁选联合工艺等。该方法工艺成熟,历史悠久,但其生产成本

7、比盐湖卤水提锂要高很多[2]。盐湖卤水提锂已有20多年的发展历史。由于盐湖卤水提锂工艺简单,能源大多来自于太阳能,且多作为资源综合利用的副产品回收,因此产品成本大为降低,仅为矿石提锂成本的一半左右。盐湖卤水提锂的方法很多，常见夫人有蒸发结晶法、沉淀法、吸附剂法和溶剂萃取法。其中,蒸发结晶结合沉淀法是盐湖卤水提锂中比较成熟的方法之一；吸附剂法和溶剂萃取法是很具有前途的方法,尤其是吸附剂法。我国的盐湖卤水提锂研究起步较晚,是在我国的锂矿厂无法与世界盐湖卤水锂产品竞争,导致被迫停产及在建的大锂盐场停建的局面下才引起重视的。所以到目前为止,我国的盐湖卤水提锂