Compuesto químico
El hidróxido de litio es un compuesto inorgánico con la fórmula LiOH. Puede existir como anhidro o hidratado, y ambas formas son sólidos higroscópicos blancos . Son solubles en agua y ligeramente solubles en etanol . Ambos están disponibles comercialmente. Si bien está clasificado como una base fuerte , el hidróxido de litio es el hidróxido de metal alcalino más débil conocido.
Producción
La materia prima preferida es la espodumena de roca dura , donde el contenido de litio se expresa como % de óxido de litio .
Ruta del carbonato de litio
El hidróxido de litio se produce a menudo industrialmente a partir de carbonato de litio en una reacción de metátesis con hidróxido de calcio : [7]
- Li2CO3 +Ca ( OH ) 2 → 2 LiOH+ CaCO3
El hidrato inicialmente producido se deshidrata calentándolo al vacío hasta 180 °C.
Ruta del sulfato de litio
Una ruta alternativa implica la intermediación del sulfato de litio : [8] [9]
- α- espodumeno → β-espodumeno
- β-espodumeno + CaO → Li 2 O + ...
- Li 2 O + H 2 SO 4 → Li 2 SO 4 + H 2 O
- Li 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 LiOH
Los principales subproductos son el yeso y el sulfato de sodio , que tienen cierto valor comercial.
Entorno comercial
Según Bloomberg, Ganfeng Lithium Co. Ltd. [10] (GFL o Ganfeng) [11] y Albemarle fueron los mayores productores en 2020 con alrededor de 25 kt/a, seguidos de Livent Corporation (FMC) y SQM . [10] Se planea una nueva capacidad significativa para mantener el ritmo de la demanda impulsada por la electrificación de los vehículos. Ganfeng ampliará la capacidad química de litio a 85.000 toneladas. Al agregar la capacidad arrendada a Jiangte, Ganfeng se convertirá en el mayor productor de hidróxido de litio a nivel mundial en 2021. [10]
La planta Kemerton WA de Albemarle , originalmente planificada para producir 100 kt/año, ha sido reducida a 50 kt/año. [12]
En 2020, la planta de Tianqi Lithium en Kwinana, Australia Occidental, es el mayor productor, con una capacidad de 48 kt/año. [13]
Aplicaciones
Baterías de iones de litio
El hidróxido de litio se consume principalmente en la producción de materiales de cátodo para baterías de iones de litio, como el óxido de litio y cobalto ( LiCoO2 ) y el fosfato de litio y hierro . Se prefiere al carbonato de litio como precursor de los óxidos de litio, níquel, manganeso y cobalto . [14]
Grasa
Un espesante de grasa de litio popular es el 12-hidroxiestearato de litio , que produce una grasa lubricante de uso general debido a su alta resistencia al agua y su utilidad en un rango de temperaturas.
Depuración de dióxido de carbono
El hidróxido de litio se utiliza en sistemas de purificación de gases respirables para naves espaciales , submarinos y rebreathers para eliminar el dióxido de carbono del gas exhalado mediante la producción de carbonato de litio y agua: [15]
- 2 LiOH·H 2 O + CO 2 → Li 2 CO 3 + 3 H 2 O
o
- 2 LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O
El último, el hidróxido anhidro, es el preferido por su menor masa y menor producción de agua para los sistemas de respiración de las naves espaciales. Un gramo de hidróxido de litio anhidro puede eliminar 450 cm3 de gas de dióxido de carbono. El monohidrato pierde su agua a 100–110 °C.
Precursor
El hidróxido de litio, junto con el carbonato de litio , es un intermediario clave utilizado para la producción de otros compuestos de litio, como lo ilustra su uso en la producción de fluoruro de litio : [7]
- LiOH + HF → LiF + H2O
Otros usos
También se utiliza en cerámica y algunas formulaciones de cemento Portland , donde también se utiliza para suprimir ASR ( cáncer del hormigón ). [16]
El hidróxido de litio ( enriquecido isotópicamente en litio-7 ) se utiliza para alcalinizar el refrigerante del reactor en reactores de agua presurizada para el control de la corrosión. [17]
Es una buena protección radiológica contra los neutrones libres.
Precio
En 2012, el precio del hidróxido de litio era de unos 5-6 dólares estadounidenses por kg. [18]
En diciembre de 2020, había subido a 9 dólares el kilo [19].
El 18 de marzo de 2021, el precio había subido a 11,50 dólares/kg [20]
Véase también
Referencias
- ^ Lide, David R., ed. (2006). Manual de química y física del CRC (87.ª edición). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ abc Khosravi J (2007). Producción de peróxido de litio y óxido de litio en un medio alcohólico . Capítulo 9: Resultados. ISBN 978-0-494-38597-5.
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- ^ "London Metal Exchange: Lithium prices" (Bolsa de metales de Londres: precios del litio). Bolsa de metales de Londres . Consultado el 4 de diciembre de 2020 .
- ^ "LITIO EN LA LME". LME The London Metal Exchange . 18 de marzo de 2021. Consultado el 22 de marzo de 2021 .
Enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Hidróxido de litio .
- Ficha internacional de seguridad química 0913 (anhidro)
- Ficha internacional de seguridad química 0914 (monohidrato)
