1、毕业设计开题报告 化学工程与工艺 原子吸收光谱法测定浓海水中的锂 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 锂是自然界中最轻的金属，其储量在地壳中占第二十七位，单质呈银白色，具有极强的电化学活性。人类自 1981年制备出少量金属锂以来，锂及其锂盐工业发展迅速，由于锂、锂合金及锂盐化合物具有的优异性能，使其在电子、冶金、化工、医药、玻璃、陶瓷、焊接等领域得到了广泛的应用。近年来锂资源的开发利用已经成为国际上科研与工业界所共同关注的热门话题。在新能源领域，锂被誉为“能源元素”，也是推动现代化与科技产业发 展的重要元素。锂也属于高新技术产品， 20世纪 70年代后，锂及其化合物的应用已经
2、涉及空调、新能源、氢弹、核能、宇航、能源等众多领域，特别是民用工业的锂电池及锂合金的开发应用，备受世人瞩目。正因为如此，锂在各方面的需求量正在迅速扩大，世界锂盐市场发展迅猛。锂及其盐类的早期应用，仅局限于医药、玻璃、陶瓷工业， 50年代中期，美国原子能委员会因核武器工业的发展急需大量氢氧化锂，锂工业获得了高速发展。在二次能源领域，进入二十一世纪以后，用于锂电池的碳酸锂超过了 20000吨。目前，锂及锂盐产品的开发和生产直接影响着工业技 术的发展，其应用程度反映着一个国家高新技术产业的发展水平。 锂及其化合物以其优良性能在众多领域有着重要的应用，已成为现代尖端科学技术、现代工农业和国防建设所必需
3、的主要材料之一，并进入人类生活的方方面面，主要应用与军工、能源、玻璃陶瓷、有机合成、结构材料等反面。 锂最主要的潜在应用是做可控核聚变反应堆的能源。锂用于受控核聚变反应堆时每克 Li-6的有效能量容量可相当于 1 3.3吨标准煤。一旦受控核聚变反应堆实现商业市场化，锂的消耗量也将大量增加，将使能源结构发生巨大地变化。此外，锂离子电池的市场也在迅速发展。由 于锂的当量能量高、比重小、导电性好、电位最负、标准电极高，因此是高能电池最理想的正极材料。 玻璃和陶瓷一直是锂的重要应用领域，玻璃原料中加入碳酸锂可以提高玻璃料熔化速度、降低熔体粘度、减少废品率，从而提高产品质量，降低生产费用。 在众多锂化合
4、物中，碳酸锂是最重要的锂盐，可以利用盐湖卤水通过特殊工艺提取生产。碳酸锂在玻璃、陶瓷、医药和食品工业中已得到广泛应用，还可用于合成橡胶、染料、半导体及尖端工业等方面。同时它又是制取金属锂及其它 60多种锂化物的基础原料产品。碳酸锂包括工业级碳酸锂、电池级碳酸锂、药用碳酸锂 和高纯碳酸锂等多种不用类型产品。 同时锂在新材料、有色金属、环保型制冷等领域的需求也在日益猛增，其发展前景非常可观。锂的广泛应用必给世界锂加工行业带来新的挑战和机遇。预计到本世纪中期，伴随着供电动汽车作为能源的车辆电池 (锂离子电池 ) 和储备电池的发展、铝镁锂合金在飞机制造工业中大量使用以及可控热核反应进入实用阶段，人类社
5、会对锂的需求将有大幅度的增长。 目前全球锂的需求量折合成碳酸锂约为每年 8万吨，在全球锂电池市场增长的强劲带动下，锂电池新材料市场稳步成长，国际市场对碳酸锂的需求每年平均递增 5% 6%。2002年我国锂电池产量达到 2.7亿只，仅此一项就需耗锂 8000多吨（碳酸锂计），现在国内每年需要碳酸锂 2万吨，基本依赖进口。作为汽车动力源的可充锂电池一旦开发成功，锂电池对锂的需求量还会大幅增加。 随着信息、绿色能源等高新技术产业的飞速发展，可以预计，锂的市场需求将成倍增长，陆地资源将无法满足其可持续发展的需要。因此，世界沿海发达国家高度重视蕴藏丰富锂矿资源的海洋锂资源的开发。 我国对锂资源的提取目前
6、主要集中在锂矿石反面，从液体锂矿石中生产锂产品尚不足我国锂产品总量的 1/10，而且固体矿不断枯竭，开采成本居高不 下，。由于对锂的需求量一直呈上升趋势，未来有可能超过矿物和卤水中里储量，而海水中锂的总溶存量高达 2600亿吨，向海水要锂将称为必然趋势。 基于这个原因，本人选此课题作为研究方向。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： （ 1）了解原子吸收光谱分析、标准曲线法和标准加入法的原理 。 （ 2）比较标准曲线法与标准加入法的优缺点，选择较优的方法 。 （ 3）排除实验过程中多余阳离子对实验的影响，算出标准曲线法和标准加入法与配制海水的误差，通过验证比较，得出结论 。 （ 4）通过精密
7、度与回收率实验得出哪些离子对实验影响较大 。 三 、研究步骤、方法及措施： （ 1） 通过查找资料，分析资料确定选题范围及论文题目。 （ 2） 通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 （ 3） 配制标准溶液与模拟浓海水，用标准加入法进行干扰离子影响试验，用标准曲线法进行精密度试验、加标回收率试验。 （ 4） 研究试验影响实验结果准确性因素。 （ 5） 撰写 论文初稿，修改 论文，定稿装订 。 四、参考文献 （ 1） 袁俊生 ,纪志永 .海水提锂研究进展 J.河北工业大学 ,天津 ,2003. （ 2） 董茜 ,朴香兰 .从盐湖卤水中提取锂的吸附技术及研究进展 .河 北工业大学 , 2007. （ 3） 王高尚 .盐湖提锂技术发展对全球锂矿业的影响 J.资源产业 ,2001, (5):37-38. （ 4） 冯筰士 ,李风岐 ,李少菁 .海洋科学导论 M.北京 :高等教育出版社 ,1999. （ 5） 杨奇敏 .锂资源的开发和利用 .矿产资源 ,1996(9):46-51.
