《表5 锂精矿加压碳化CO2利用率》

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《碳化法制备电池级碳酸锂工艺优化研究》

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为解决以上问题，采用加压釜进行碳化实验。碳化条件：CO2分压为0.2 MPa、液固质量比为20∶1、温度为20℃、反应时间为30 min。实验结果见表5。由表5看出，使用加压釜进行碳化，相比使用玻璃釜进行常压碳化可以有效提高CO2利用率，CO2平均利用率超过80%，其中第3组效果最好，碳化率为96.2%，CO2利用率达到87.4%。主要原因有以下两点：1）根据亨利定律[9]，气体的溶解度与液面上方气体的压强成正比，因此提高气相中二氧化碳的压力可以增加其在矿浆内的溶解度，同时有利于小气泡的产生，增大反应比表面积，另外根据涡旋模型液相传质系数反比于液体粘度，增大压力可能导致液体粘度降低，从而促进液相传质[10]；2）加压釜的通气管道为细盘管，在盘管的最下圈有一排直径为3～5 mm的小孔，通入的二氧化碳气泡体积较小，增大了反应的接触面积，在搅拌作用下更容易均匀分散于矿浆内，因此提高了CO2利用率。