Mihin litiumkarbonaattia ja litiumhydroksidia käytetään?

1.Mitkä ovat litiumkarbonaatin käyttötarkoitukset jaLitiumhydroksidi ?

Vuoden 2023 tiedot osoittavat, että 60–70 prosenttia litiumkarbonaatista käytetään akkuteollisuudessa maailmanlaajuisesti. Litiumkarbonaattia käytetään laajalti litiumrautafosfaattiakuissa, ja 80–90 % litiumhydroksidista käytetään akkuteollisuudessa. Litiumkarbonaatti on litiumrautafosfaatin (LFP) akkukatodimateriaalien ydinraaka-aine, ja sitä käytetään laajasti uusissa energiaajoneuvoissa, energian varastointijärjestelmissä ja muilla aloilla.Litiumkarbonaattikäytetään pääasiassa runsaasti nikkeliä sisältäviin kolmiakatodimateriaaleihin (kuten NCM, NCA), mikä parantaa akun energiatiheyttä ja käyttöikää. Se on keskeinen raaka-aine huippuluokan sähköajoneuvoissa eli markkinoilla oleville kolmiosaisille litiumakuille. Toinen kolmikomponenttinen litiumakku käyttää kobolttimetallia akun navassa. 50 % tästä metallista on Afrikan kuivattujen hedelmien maassa. Viime aikoina tämä maa ei ole voinut viedä kobolttia sisällissodan vuoksi.

2. Litiumkarbonaatin ja litiumhydroksidin välinen muunnoskaava Litiumkarbonaatti muunnetaan litiumhydroksidiksi

Litiumkarbonaatti muuttuu litiumhydroksidiksi Li2CO3 + 2H2O → 2LiOH + CO₂↑

Tämä menetelmä (kaustisointimenetelmä) on yksi tärkeimmistä tavoista tuottaa litiumhydroksidia teollisesti Litiumhydroksidi muutetaan litiumkarbonaatiksi 2LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O

Litiumkarbonaattia käytetään enimmäkseen litiumrautafosfaattiakuissa, kun taas litiumhydroksidi on välttämätön raaka-aine runsaasti nikkeliä sisältäville kolmiosaisille litiumakuille; näiden kahden muuntamisella voidaan saavuttaa joustava resurssien allokointi, mutta se vaatii lisäkustannuksia. Varsinaisessa tuotannossa prosessireitti valitaan usein loppupään kysynnän mukaan

3. Litiumkarbonaatin ja litiumhydroksidin tuotanto

Litiumkarbonaatin tuotanto: Litiumin uuttaminen malmista (päävirta): Rikkihappomenetelmä: Spodumene pasutetaan ja tehdään happamaksi litiumsulfaattiliuoksen tuottamiseksi, joka sitten saatetaan reagoimaan natriumkarbonaatin kanssa litiumkarbonaatin saostamiseksi. Litiumin uuttaminen suolajärvistä: Litiumkarbonaattia tuotetaan suoraan suolavedellä haihduttamalla ja saostamalla, mikä sopii suolajärven resursseihin, kuten Qinghai ja Tiibet.

Litiumhydroksidin tuotanto

Kaustisointimenetelmä: Litiumkarbonaatti reagoi kalsiumhydroksidin kanssa muodostaen litiumhydroksidia, joka on lyhyt prosessi, mutta vaatii erittäin puhtaita raaka-aineita.

Litiumsulfaattimenetelmä (päävirta): Spodumene paahdetaan ja tehdään happamaksi litiumsulfaattiliuoksen tuottamiseksi, joka sitten saatetaan reagoimaan natriumhydroksidin kanssa, ja natriumsulfaatti erotetaan jäädytyskiteytyksellä.

Suolajärven epäsuora menetelmä: Litiumkarbonaattia valmistetaan ensin ja sitten kaustisoidaan litiumhydroksidin tuottamiseksi.

Litiumhydroksidin tuotantoprosessissa on yksi kaustisointivaihe enemmän kuin litiumkarbonaatilla, joten teoreettisesti litiumhydroksidin valmistuskustannukset ovat 3 000 - 5 000 enemmän tonnia kohti kuin litiumkarbonaatilla. Kuitenkin viimeisen kolmen vuoden aikana litiumkarbonaatin hinta on ollut korkeampi kuin litiumhydroksidin hinta pitkään. Tämä johtuu siitä, että se ei ole tällä hetkellä kustannuslähtöistä, vaan se johtuu kysynnän ja tarjonnan epätasapainosta.