芬兰sensement公司宣布推出一项提高锂生产效率的新技术。
在一份新闻稿中，这家总部位于奥卢的公司解释说，传统上，电池金属制造商不得不依靠批量取样和实验室分析来控制他们的过程，但这是昂贵的，劳动密集型的，通常会导致4-10小时的延迟。
相比之下，Sensmet的技术被称为微放电光学发射光谱(µDOES)，能够实时测量多种金属，如任何电池金属及其杂质。
解决方案是基于原子发射光谱。在水样品内部直接产生微放电或电火花，导致火花周围的微小体积的流体被闪电加热到10,000°C。
微放电中的分子被分解成原子，这些原子被激发到各自的较高电子态。在回到基态后，这些原子会释放出它们特有波长的光，从而释放出多余的能量。然后，μ DOES测量原子发射光谱，从而得出样品中所含金属的定量分析。
sensor公司表示，该系统分析仪的数据可以在本地显示每种金属的浓度和趋势，并且可以为每种元素设置峰值水平。结果以数字方式传输到用户的数据库和/或云。
“在无法通过监测pH值来控制的湿法冶金过程中，直接测量溶解金属浓度是至关重要的，”简报指出。“有其他的监测方法，但所有这些都有很大的局限性。例如，在线XRF无法测量锂和钠等轻元素，而且几乎不可能校准XRF进行低浓度杂质测量。”
在Sensmet的团队看来，考虑到锂生产涉及的大量资金，精确的沉淀化学品剂量是极其重要的。
“例如，在高温高压下，将碳酸钠添加到含有β锂辉石的浆液中，就会形成碳酸锂和安那西姆固体。如果碳酸钠的用量不足，部分锂就不会反应生成碳酸锂，未反应的锂就会在副产物安纳西姆沙中流失。”“这是非常不可取的，因为这意味着收入损失。过量服用也是不可取的，因为它会导致工艺化学品的浪费。”
除了锂制造，该技术还适用于电池金属的“黑色质量”回收。实施严格的在线监测和控制，降低杂质含量，从而防止再处理带来的成本和延迟。
在Keliber的工地
芬兰Sibanye-Stillwater的子公司Keliber在2022年进行了一项中试测试计划，以评估锂生产过程中沉淀化学给药的持续优化中的µDOES分析仪。
以锂辉石精矿为原料，经回转窑高温转化生产电池级一水合氢氧化锂。研究了采用碱压浸法制备电池级一水氢氧化锂的湿法冶金工艺。该试验在示范工厂连续运行了400小时，锂的总回收率超过88%。
Keliber测试了µDOES分析仪的分析性能，以持续优化沉淀化学加药。从该过程中提取了近80个样品，并使用µDOES连续分析仪和实验室ICP-OES并行分析了钠和锂的浓度。结果表明，两种方法之间存在一定的相关性。
Keliber锂化工厂的现场经理Sami Heikkinen在新闻稿中说:“基于可靠的实时数据的化学剂量给过程带来了稳定性，这非常重要，因为它避免了漂移，优化了产量和质量，同时最大限度地降低了成本。”
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