Compuesto químico
El hidróxido de litio es un compuesto inorgánico con la fórmula LiOH. Puede existir 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 se clasifica 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 a menudo se produce industrialmente a partir de carbonato de litio en una reacción de metátesis con hidróxido de calcio : [7]
- Li 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2 LiOH + CaCO 3
El hidrato producido inicialmente se deshidrata calentando 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 en el mercado.
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/año, seguidos de Livent Corporation (FMC) y SQM . [10] Está prevista una nueva capacidad significativa para mantener el ritmo de la demanda impulsada por la electrificación de los vehículos. Ganfeng ampliará su capacidad química de litio a 85.000 toneladas, sumando la capacidad arrendada a Jiangte, Ganfeng se convertirá en el mayor productor de hidróxido de litio a nivel mundial en 2021. [10]
La planta de Albemarle en Kemerton WA, originalmente prevista para producir 100 kt/año, se ha reducido 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 catódicos para baterías de iones de litio , como el óxido de litio y cobalto ( LiCoO 2 ) 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.
Lavado 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
Este último, el hidróxido anhidro, se prefiere 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 cm 3 de dióxido de carbono. El monohidrato pierde agua entre 100 y 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 en algunas formulaciones de cemento Portland , donde también se utiliza para suprimir el ASR ( cáncer del hormigón ). [dieciséis]
El hidróxido de litio ( isotópicamente enriquecido en litio-7 ) se utiliza para alcalinizar el refrigerante del reactor en reactores de agua a presión para controlar la corrosión. [17]
Es una buena protección radiológica contra los neutrones libres.
Precio
En 2012, el precio del hidróxido de litio rondaba los 5-6 dólares el kilo. [18]
En diciembre de 2020 había subido a 9 dólares el kg [19]
El 18 de marzo de 2021 el precio había subido a 11,50 dólares EE.UU./kg [20]
Ver también
Referencias
- ^ Lide, David R., ed. (2006). Manual CRC de Química y Física (87ª ed.). Boca Ratón, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ abc Khosravi J (2007). Producción de Peróxido de Litio y Óxido de Litio en Medio Alcohólico . Capítulo 9: Resultados. ISBN 978-0-494-38597-5.
- ^ Popov K, Lajunen LH, Popov A, Rönkkömäki H, Hannu-Kuure H, Vendilo A (2002). "Estudio comparativo del equilibrio por RMN de 7Li, 23Na, 39K y 133Cs de complejos de hidróxido de cationes de metales alcalinos en soluciones acuosas. Primer valor numérico para la formación de CsOH". Comunicaciones de Química Inorgánica . 5 (3): 223–225. doi :10.1016/S1387-7003(02)00335-0 . Consultado el 21 de enero de 2017 .
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- ^ "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 La Bolsa de Metales de Londres . 18 de marzo de 2021 . Consultado el 22 de marzo de 2021 .
enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el hidróxido de litio .
- Tarjeta Internacional de Seguridad Química 0913 (anhidra)
- Tarjeta Internacional de Seguridad Química 0914 (monohidrato)
