Aufgrund der steigenden Nachfrage an Lithium werden effektive Verfahren zur Lithium-produktion gesucht. Die größten Lithiumvorkommen sind die Salzseen Südamerikas: Salar de Atacama in Chile und Salar de Uyuni in Bolivien. Im Rahmen dieser Arbeit sollten qualifizierbare Prozessgrundlagen erarbeitet werden. Als Ausgangsmaterial kam eine eingetrocknete Salzmischung des Salar de Uyuni kurz nach der Carnallitabscheidung zum Einsatz. Der Hauptbestandteil war Bischofit neben Lithiumchlorid. Zur Calcinierung wurde ein geeigneter Ofenprozess für die Erzeugung einer größeren Menge Röstgut unter reproduzierbaren Bedingungen entwickelt. Die Extrahierbarkeit von wasserlöslichen Lithiumsalzen aus calciniertem Magnesiumoxid wurde in verschiedenen Laugungsexperimenten untersucht. Mit diesen Grundlagen wurde eine Material- und Energiebilanz für die Erzeugung von 1 t Li2CO3 erstellt und im Zusammenhang mit der Nutzung verschiedener Energiearten diskutiert.
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Information
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9783736974487
Auflage
1Inhaltsverzeichnis
- Eidesstattliche Erklärung
- Danksagung
- Abkürzungsverzeichnis
- Verzeichnis der Mineralnamen
- 1 Einleitung und Problemstellung
- 2 Stand der Literatur
- 2.1 Lithiumvorkommen
- 2.2 Lithiumgewinnung aus Salzseen
- 2.3 Thermische Zersetzung von Salzen und Hydraten der Kristallisate ausSalzseen
- 2.4 Löslichkeit von Lithium- und Magnesium-Salzen in unterschiedlichenLösungsmitteln
- 2.5 System Mg(OH)2-MgSO4-H2O
- 2.6 Phasen- und Schmelzdiagramme
- 2.7 Technische Prinzipien beim Calcinieren von Rohstoffen
- 3 Untersuchungen zum Calcinieren eines Salzgemisches vomTyp „Salar de Uyuni“
- 3.1 Auswahl des Salzgemischs
- 3.2 Entwicklung des Ofenkonzeptes
- 3.3 Entwicklung eines Drehrohrofens mit kontinuierlichem Materialdurchsatz
- 3.4 Synthetisches Salzgemisch zur Calcinierung
- 3.5 Materialbilanz
- 4 Charakterisierung der calcinierten Produkte
- 4.1 Oberflächenbeschaffenheit
- 4.2 MgO-Reaktivitätsuntersuchung
- 4.3 Fraktionierung
- 4.4 Nasschemische Analysen
- 4.5 Pulverröntgendiffraktometrie (P-XRD)
- 4.6 Schlussfolgerungen
- 5 Untersuchungen zu einzelnen thermischen Reaktionen
- 5.1 Thermoanalytische Untersuchung der Gasfreisetzung
- 5.2 Bildung von Lithiumsulfat und dem Doppelsalz Li2Mg2(SO4)3
- 6 Mögliche Reaktionen des Röstgutes mit Wasser
- 6.1 Magnesium-Orthoborat (Kotoit)
- 6.2 Doppelsalz Li2Mg2(SO4)3
- 7 Auslaugung des Röstproduktes
- 7.1 Voruntersuchungen an Tagesfraktionen
- 7.2 Vereinigter Grobanteil
- 7.3 Schlussfolgerungen
- 8 Prozessschemata und Energiebetrachtungen
- 9 Prozessvariationen und Bewertung
- 9.1 Variation des Mg:Li-Massenverhältnis und des Sulfat-Gehaltes
- 9.2 Bor
- 9.3 Nitrat
- 9.4 Vergleichende Betrachtung mit den klassischen Prozessen
- 10 Zusammenfassung und Ausblick
- 11 Experimentelles
- 11.1 Chemikalien
- 11.2 Analysenmethoden und Geräte
- Literaturverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- A Anhang