基于密度泛函理论研究K对Li_(2)CO_(3)晶体影响规律

摘要

以盐湖卤水为原料提取并制备Li_(2)CO_(3)的过程中,共存离子对其结晶过程影响较大,尤其我国西藏盐湖卤水为原料制备碳酸锂的原料中,K/Li约为0.3左右,所以研究K^(+)对Li_(2)CO_(3)晶体的影响具有重要意义。通过实验和计算模拟相结合研究不同K/Li条件下K^(+)对Li_(2)CO_(3)晶体的影响程度,建立晶体中K^(+)含量与比表面积关联式。实验结果表明,K^(+)的存在对Li_(2)CO_(3)的高品质性影响较大,且随着钾离子含量增加,晶体比表面积增大易于吸附杂质离子,表面粗糙度增强,且K^(+)存在对碳酸锂晶体的收率影响较大,而当K/Li控制在0.1以内时,K^(+)对碳酸锂晶体的影响相对较小。通过第一性原理计算,计算并分析了K掺入碳酸锂晶体中的几何结构、缺陷形成能及态密度,结果表明K原子在碳酸锂晶体中更易替代晶体中的Li原子,K原子的掺入对碳酸锂晶体的晶格参数以及电子结构性质的影响较小。对西藏盐湖高效提锂和制备高附加值碳酸锂晶体提供了理论依据。