Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2023 номер 3

Выполнен цикл работ по получению раствора гидроксида лития (LiOH) высокой чистоты методом электрохимической конверсии растворимых солей лития (мембранного электролиза) в полупромышленных масштабах. В качестве электродов применялись нержавеющая сталь (катод) и свинец (анод). Анолитом служил раствор сульфата лития, католитом - вода. При осуществлении процесса мембранного электролиза в анодной камере протекает электрохимическое окисление воды с образованием газообразного кислорода и ионов водорода. Ионы лития при этом беспрепятственно проходят через катионообменную мембрану в катодную камеру, где за счет разложения воды на катоде образуется водород и гидроксид-ионы и происходит концентрирование LiOH до 33-36 г/дм³ по оксиду лития. Эффективность протекания процесса электролиза для одного цикла процесса составляет 50-55 %. Образующаяся в анодной камере серная кислота в дальнейшем может быть нейтрализована добавленным карбонатом лития, а образовавшийся сульфат лития - вновь использован в процессе мембранного электролиза, т. е. будет протекать рециркуляция анолита. Проведение пяти циклов работы на рециклированном анолите позволяет повысить степень перехода ионов лития из анодной камеры в катодную до 95-98 %. Установлено, что в процессе электролиза через катионообменную мембрану в катодную камеру из раствора анолита помимо ионов лития мигрируют и другие ионы металлов (калия, натрия, кальция и др.), а также сульфат-ионы. Для оценки качества получаемого моногидрата гидроксида лития (LiOH•H₂O) выполнено упаривание растворов гидроксида лития, полученных как с помощью мембранного электролиза, так и по традиционной технологии - каустификации. Сравнение содержаний примесных ионов в образцах моногидрата гидроксида лития, полученных разными методами, показало, что из раствора сульфата лития методом мембранного электролиза можно синтезировать более чистый готовый продукт.