Vite Recherche
Le lithium caustique commercial est souvent fabriqué en digérant le carbonate de lithium avec de la chaux, un processus rentable qui précipite simultanément le carbonate de calcium en tant que sous-produit.
Certaines installations industrielles utilisent un procédé qui calcine le minerai de spodumène pour produire de l'aluminate de lithium, qui est ensuite lessivé et converti en solutions de lithium caustique avant la cristallisation.
La capacité de production à l'échelle industrielle s'est rapidement développée dans le monde entier, en particulier en Chine et en Australie, pour répondre à la demande croissante de lithium caustique en tant que précurseur essentiel dans les matériaux de cathode à haute teneur en nickel pour les batteries de véhicules électriques.
CAS Number: 1310-65-2
Numéro CE : 215-183-4
Formule chimique : LiOH
Masse molaire : 23,95 g/mol
Synonymes : Hydroxyde de lithium, 1310-65-2, Hydrate de lithium, Hydroxyde de lithium anhydre, Hydroxyde de lithium (Li(OH)), LiOH, Hydroxyde de lithium, lithium ; hydroxyde, EINECS 215-183-4, Hydroxyde de lithium, anhydre, UNII-903YL31JAS, 903YL31JAS, Flocons d'hydroxyde de lithium, MFCD00011095, CHEBI :33979, DTXSID70893845, EC 215-183-4, hydroxyde de lithium, Hydroxyde de lithium ; Hydrate de lithium, Hydroxyde de lithium, 215-183-4, UN2679, UN2680, hydroxyde de lithium, hydroxyde de lithium, hydroxyde de litium, hydroxyde de lithium, anion de monoxyde de lithium, hydroxyde de lithium, calciné, HYDROXYDE DE LITHIUM [MI], DTXCID801323885, DTXSID901337186, STL185539, AKOS015904130, AKOS025264482, AKOS037479138, DB14506, FL49109, Hydroxyde de lithium en poudre, qualité réactif, hydroxyde de lithium, qualité réactif, 98 %, Hydroxyde de lithium, monohydraté ou hydroxyde de lithium, solide [UN2680] [Corrosif], 54251-08-0, L0225, NS00074475, Hydroxyde de lithium, poudre, qualité réactif, >=98 %, Q407613, Hydroxyde de lithium, monohydraté ou hydroxyde de lithium, solide, Hydroxyde de lithium, monohydraté, Oligo-métaux grade 99.8 %, 64538-53-0, « Hydroxyde de lithium, anhydre/ 99 % », Hydroxyde de lithium, 99 % [anhydre], Hydroxyde de lithium anhydre [pour la chimie organique générale], hydroxyde de lithium, anhydre, pur, 98 % 500GR, HYDROXYDE DE LITHIUM 98+ 100 G, HYDROXYDE DE LITHIUM 98+ 1 KG, Poudre d'hydroxyde de lithium, qualité réactif, >=98 %, qualité réactif d'hydroxyde de lithium, 98 %
Le lithium caustique est un composé inorganique qui se présente sous la forme d'un solide cristallin blanc et hygroscopique, disponible sous forme anhydre et monohydratée.
Le lithium caustique est une base forte et très soluble dans l'eau, formant des solutions fortement alcalines, tout en n'étant que légèrement soluble dans l'alcool.
Le lithium caustique est important sur le plan industriel en tant que précurseur dans la production de graisses au lithium, qui sont largement utilisées comme lubrifiants haute performance en raison de leur stabilité thermique.
Le lithium caustique joue également un rôle essentiel dans la fabrication de matériaux cathodiques pour les batteries lithium-ion, en particulier l'oxyde de lithium et de cobalt et les oxydes de cobalt et de lithium, de nickel et de manganèse.
Dans les applications aérospatiales et sous-marines, le lithium caustique est utilisé dans les systèmes de survie en raison de sa capacité à absorber efficacement le dioxyde de carbone.
En raison de sa nature corrosive et caustique, le lithium caustique doit être manipulé avec soin, car le contact peut provoquer de graves irritations ou brûlures de la peau, des yeux et des voies respiratoires.
La combinaison d'une forte alcalinité, d'une réactivité élevée et d'applications spécialisées fait du lithium caustique un composé précieux dans les technologies chimiques, de stockage d'énergie et environnementales.
Le lithium caustique est connu sous le nom de monohydrate (monoclinique ; r.d. 1.51) et sous forme anhydre (tétragonale, r.d. 1.46 ; m.p. 450°C ; se décompose à 924°C).
Le lithium caustique est fabriqué en faisant réagir la chaux avec des sels de lithium ou des minerais de lithium.
Le lithium caustique est basique mais ressemble plus aux hydroxydes du groupe 2 qu'aux autres hydroxydes du groupe 1 (un exemple du premier membre d'un groupe périodique ayant des propriétés atypiques).
Ils sont solubles dans l'eau et légèrement solubles dans l'éthanol.
Les deux sont disponibles dans le commerce tandis que classé comme une base forte, le lithium caustique est l'hydroxyde de métal alcalin le plus faible connu.
Un solide cristallin blanc, le lithium caustique, est soluble dans l'eau, légèrement soluble dans l'éthanol et insoluble dans l'éther.
Le lithium caustique neutralise les acides par exothermie pour former des sels et de l'eau.
Réagit avec certains métaux (tels que l'aluminium et le zinc) pour former des oxydes ou des hydroxydes du métal et générer de l'hydrogène gazeux.
Peut initier des réactions de polymérisation dans des composés organiques polymérisables, en particulier des époxydes.
Peut générer des gaz inflammables et/ou toxiques avec des sels d'ammonium, des nitrures, des composés organiques halogénés, divers métaux, des peroxydes et des hydroperoxydes.
Peut servir de catalyseur. Réagit lorsqu'il est chauffé au-dessus d'environ 84 °C avec des solutions aqueuses de sucres réducteurs autres que le saccharose, pour développer des niveaux toxiques de monoxyde de carbone.
Le lithium caustique est souvent produit industriellement à partir de carbonate de lithium dans une réaction de métathèse avec de l'hydroxyde de calcium : Li2CO3 + Ca(OH)2 → 2 LiOH + CaCO3
L'hydrate initialement produit est déshydraté par chauffage sous vide jusqu'à 180 °C.
Une autre voie implique l'intermédiaire du sulfate de lithium : le α-spodumène → β-spodumène
β-spodumène + CaO → Li2O + ... Li2O + H2SO4 → Li2SO4 + H2O, Li2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 LiOH
Les principaux sous-produits sont le gypse et le sulfate de sodium, qui ont une certaine valeur marchande.
Le lithium caustique est principalement consommé dans la production de matériaux de cathode pour les batteries lithium-ion tels que l'oxyde de lithium cobalt (LiCoO2) et le phosphate de fer lithium.
Le lithium caustique est préféré au carbonate de lithium en tant que précurseur des oxydes de lithium, de nickel, de manganèse, de cobalt.
Caustic lithium et Albemarle ont été les plus grands producteurs en 2020 avec environ 25 kt/an, suivis de Livent Corporation (FMC) et SQM.
D'importantes nouvelles capacités sont prévues pour répondre à la demande liée à l'électrification des véhicules.
Ganfeng va augmenter sa capacité de production de produits chimiques à 85 000 tonnes, ajoutant la capacité louée à Jiangte, Ganfeng deviendra le plus grand producteur de lithium caustique au monde en 2021.
L'usine d'Albemarle à Kemerton, en Australie-Occidentale, qui devait initialement livrer 100 kt/an, a été réduite à 50 kt/an.
En 2020, l'usine de Tianqi Lithium à Kwinana, en Australie-Occidentale, était le plus grand producteur, avec une capacité de 48 kt/an.
Le lithium caustique est une source de lithium cristallin hautement insoluble dans l'eau pour des utilisations compatibles avec des environnements à pH plus élevé (basique).
L'hydroxyde, l'anion OH- composé d'un atome d'oxygène lié à un atome d'hydrogène, est couramment présent dans la nature et est l'une des molécules les plus étudiées en chimie physique.
Les composés hydroxydes ont des propriétés et des utilisations diverses, de la catalyse de base à la détection du dioxyde de carbone.
Dans une expérience marquante de 2013, des scientifiques du JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) ont réalisé pour la première fois le refroidissement par évaporation de composés à l'aide de molécules d'hydroxyde, une découverte qui pourrait conduire à de nouvelles méthodes de contrôle des réactions chimiques et pourrait avoir un impact sur un éventail de disciplines, y compris les sciences atmosphériques et les technologies de production d'énergie.
Le lithium caustique est généralement immédiatement disponible dans la plupart des volumes.
Des formes de haute pureté, submicroniques et nanopoudres peuvent être envisagées.
American Elements produit selon de nombreuses qualités standard le cas échéant, y compris Mil Spec (qualité militaire) ; ACS, réactif et qualité technique ; Qualité alimentaire, agricole et pharmaceutique ; Qualité optique, USP et EP/BP (Pharmacopée européenne/Pharmacopée britannique) et suit les normes d'essai ASTM applicables.
Des emballages typiques et personnalisés sont disponibles. Des informations techniques, de recherche et de sécurité (MSDS) supplémentaires sont disponibles, ainsi qu'un calculateur de référence pour convertir les unités de mesure pertinentes.
Le lithium caustique est un hydroxyde de métal alcalin.
Une solution caustique de lithium dans l'eau sur l'électrolyse forme du LiOH.
Dans les appareils respiratoires et les sous-marins, le lithium caustique est utilisé pour absorber le dioxyde de carbone.
Une étude sur le mécanisme redox du dioxyde de titane (TiO2) à l'aide de la voltampérométrie cyclique, de la diffraction des rayons X, de la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) et de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) dans l'électrolyte aqueux LiOH a été rapportée.
Le lithium caustique est un produit primaire de la chaîne d'approvisionnement de la fabrication du lithium et est utilisé pour fabriquer de nombreux produits chimiques à base de lithium en aval.
L'application principale du lithium caustique est la fabrication de cathodes pour les batteries lithium-ion haute puissance.
Le lithium caustique est également utilisé comme épaississant dans les lubrifiants industriels où il permet aux graisses de fonctionner à des températures élevées sans perdre de viscosité.
Le lithium caustique de qualité technique d'Albemarle est utilisé comme épaississant dans les graisses haute performance, réactif dans les colorants, équilibreur de pH dans la production d'énergie et comme agent d'épuration du dioxyde de carbone dans les appareils de recycleur ; Le lithium caustique est également utilisé comme intermédiaire dans certaines applications pharmaceutiques, en particulier dans la production de vitamine A.
Le lithium caustique est un composé inorganique de formule chimique LiOH, et il se présente sous la forme d'un solide cristallin blanc très soluble dans l'eau et légèrement soluble dans l'alcool.
Le lithium caustique se présente le plus souvent sous deux formes : le lithium caustique anhydre et le lithium monohydraté caustique, tous deux utilisés dans une variété d'applications industrielles et chimiques.
L'une des utilisations les plus importantes du lithium caustique est la fabrication de batteries lithium-ion, en particulier dans la production de matériaux cathodiques tels que l'oxyde de lithium cobalt (LiCoO₂), le phosphate de fer lithium (LiFePO₄) et l'oxyde de cobalt lithium-nickel-manganèse (NMC), qui sont des composants essentiels des batteries rechargeables utilisées dans les véhicules électriques, les smartphones et les ordinateurs portables.
Le lithium caustique est un solide blanc fabriqué industriellement sous forme de monohydrate (LiOH.H2O) par réaction de la chaux avec un minerai de lithium ou avec un sel fabriqué à partir du minerai.
Le lithium caustique ressemble plus aux hydroxydes du groupe 2 qu'aux hydroxydes du groupe 1.
Un épaississant de graisse au lithium populaire est le 12-hydroxystéarate de lithium, qui produit une graisse lubrifiante à usage général en raison de la haute résistance à l'eau du lithium caustique et de son utilité dans une gamme de températures.
Le lithium caustique, avec le carbonate de lithium, est un intermédiaire clé utilisé pour la production d'autres composés de lithium, illustré par son utilisation dans la production de fluorure de lithium : LiOH + HF → LiF + H2O
Le lithium caustique est également utilisé dans les céramiques et certaines formulations de ciment Portland, où il est également utilisé pour supprimer l'ASR (cancer du béton).
Le lithium caustique est utilisé pour alcaliniser le caloporteur du réacteur dans les réacteurs à eau pressurisée pour le contrôle de la corrosion.
Le lithium caustique est une bonne protection contre les rayonnements contre les neutrons libres.
Le lithium caustique est un hydroxyde de métal alcalin.
Le lithium caustique se présente sous la forme d'un liquide clair à blanc d'eau dont la solution peut avoir une odeur piquante.
Le lithium caustique est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques.
En plus de la production de batteries, le lithium caustique est utilisé comme réactif alcalin dans les laboratoires et comme intermédiaire chimique dans la synthèse de graisses, de céramiques et de verres spéciaux.
En fait, le lithium caustique est largement apprécié dans la production de graisses lubrifiantes à haute température, où il réagit avec les acides gras pour produire des savons de lithium, qui sont utilisés comme agents épaississants.
Parce que le lithium caustique est corrosif et possède de fortes propriétés alcalines, il peut être utilisé dans les épurateurs de dioxyde de carbone, en particulier dans les sous-marins et les engins spatiaux, où il réagit chimiquement avec le CO₂ pour former du carbonate de lithium (Li₂CO₃), aidant à purifier l'air dans les environnements fermés.
Le lithium caustique a également des utilisations de niche dans le traitement de l'eau, la production de polymères et les réacteurs nucléaires, où sa capacité à contrôler le pH et à réagir avec divers composés est précieuse.
En raison de sa réactivité chimique, en particulier avec les acides et le dioxyde de carbone, le lithium caustique doit être manipulé avec précaution, car il peut provoquer une irritation cutanée ou des brûlures au contact et est nocif s'il est inhalé ou ingéré.
Le lithium caustique est classé comme une base forte et réagit facilement avec les acides, le dioxyde de carbone et l'humidité de l'air, ce qui le rend très réactif en laboratoire et dans l'industrie, où il est souvent utilisé pour neutraliser les environnements acides ou agir comme régulateur de pH.
Dans les industries de l'aérospatiale et de la défense, le lithium caustique joue un rôle essentiel dans les systèmes de survie, en particulier dans les environnements clos tels que les sous-marins, les engins spatiaux ou les salles blanches, où il est utilisé dans les systèmes d'épuration du CO₂ pour maintenir l'air respirable en convertissant le dioxyde de carbone expiré en carbonate de lithium solide.
En tant que matériau précurseur pour la synthèse de divers composés de lithium, le lithium caustique sert de base au développement de produits chimiques spécialisés et de matériaux avancés, ce qui le rend essentiel dans la synthèse chimique et la recherche en science des matériaux.
Dans le secteur de l'énergie nucléaire, le lithium caustique est parfois ajouté à l'eau de refroidissement des réacteurs à eau pressurisée pour contrôler la corrosion et maintenir l'alcalinité de l'eau, contribuant ainsi à réduire l'accumulation d'acide borique et à stabiliser le pH, assurant ainsi la longévité des composants du réacteur.
La production de lithium caustique se fait généralement par la réaction du carbonate de lithium (Li₂CO₃) avec l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂), ou par extraction à partir de gisements de saumure de lithium ou de minerai de spodumène, des processus qui revêtent une importance stratégique croissante compte tenu de la demande mondiale de stockage d'énergie à base de lithium.
Dans la fabrication de la céramique et du verre, le lithium caustique est utilisé pour améliorer la résistance aux chocs thermiques et la résistance des verres spéciaux, y compris les ustensiles de cuisine allant au four et le verre pour appareils électroniques, en modifiant la structure de silice du verre pendant la fusion.
Du point de vue de la sécurité, le lithium caustique est classé comme une substance corrosive et peut causer de graves dommages à la peau, aux yeux et aux systèmes respiratoires si les précautions appropriées ne sont pas suivies lors de la manipulation, y compris l'utilisation de gants, de lunettes de protection et d'une ventilation appropriée.
Le lithium caustique est un composé alcalin inorganique qui se présente généralement sous la forme d'un solide cristallin blanc, inodore, que l'on trouve à la fois dans l'anhydre et le monohydrate (LiOH· H₂O).
Le lithium caustique est fortement hygroscopique, absorbant facilement l'humidité et le dioxyde de carbone de l'air, et est classé comme une base forte, bien qu'il soit légèrement plus faible par rapport à l'hydroxyde de sodium ou à l'hydroxyde de potassium.
Le lithium caustique est modérément soluble dans l'eau, produisant des solutions hautement alcalines, et est peu soluble dans les alcools.
Sur le plan industriel, le lithium caustique est d'une importance considérable car il sert de précurseur dans la production de graisses et de lubrifiants à base de lithium, qui sont prisés pour leur grande stabilité thermique, leur résistance à l'eau et leur longue durée de vie dans les applications mécaniques et automobiles exigeantes.
Dans le secteur de l'énergie, le lithium caustique joue un rôle essentiel dans la préparation des matériaux de cathode pour les batteries lithium-ion, notamment l'oxyde de lithium cobalt (LiCoO₂) et les oxydes de nickel-manganèse-cobalt (NMC), qui sont largement utilisés dans l'électronique grand public et les véhicules électriques.
Une autre application vitale est dans les systèmes de survie aérospatiaux, navals et sous-marins, où les cartouches de lithium caustiques sont utilisées pour absorber le dioxyde de carbone (CO₂) de l'air, assurant ainsi des conditions respiratoires sûres pour les astronautes et les membres d'équipage dans des environnements confinés.
Au-delà de ces utilisations, le lithium caustique est utilisé dans la céramique, la production de verre spécialisé et comme additif dans les batteries de stockage alcalines.
Malgré son importance technologique, le lithium caustique est hautement caustique et corrosif, capable de provoquer de graves irritations et des brûlures chimiques au contact de la peau, des yeux et des muqueuses, tandis que l'inhalation de poussière peut endommager les voies respiratoires.
Par conséquent, la manipulation du lithium Caustic nécessite des mesures de sécurité strictes, y compris des équipements de protection et des conditions de stockage contrôlées.
Avec l'accélération de la demande de véhicules électriques et de stockage d'énergie renouvelable, le lithium caustique est devenu un produit chimique d'importance stratégique, car son utilisation dans les chimies de batteries à cathode à haute teneur en nickel offre des avantages en termes de performances, de stabilité et de densité énergétique, consolidant sa position en tant que matériau clé dans les technologies énergétiques et environnementales modernes.
Aperçu du marché du lithium caustique :
Le marché mondial du lithium caustique se développe rapidement, stimulé par la demande croissante des industries des véhicules électriques (VE) et du stockage d'énergie, où il s'agit d'un matériau clé pour la production de batteries cathodiques à haute teneur en nickel.
Évalué à environ 25 milliards de dollars en 2024, le marché devrait atteindre entre 105 et 156 milliards de dollars d'ici le milieu des années 2030, avec des taux de croissance annuels moyens de 15 %.
En volume, la demande devrait presque tripler, passant de 229 kilotonnes en 2025 à près de 700 kilotonnes d'ici 2030, ce qui reflète la transition mondiale urgente vers l'énergie propre.
L'Asie-Pacifique domine le marché, représentant la plus grande part et la croissance la plus rapide, tandis que le marché américain a atteint à lui seul 5,4 milliards USD en 2024, soutenu par des investissements à grande échelle dans la fabrication nationale de batteries.
Cette croissance exceptionnelle met en évidence le statut du lithium Caustic en tant que matière première stratégique, essentielle pour l'avenir des énergies renouvelables, des systèmes de stockage avancés et de la transition mondiale vers une mobilité durable.
Utilisations du lithium caustique :
Le lithium caustique est un composé très polyvalent avec de nombreuses applications dans plusieurs industries.
L'utilisation la plus importante et la plus rapide du lithium caustique est la production de batteries lithium-ion, en particulier en tant que précurseur de matériaux de cathode tels que le lithium, le nickel, le cobalt, l'oxyde de manganèse (NCM) et l'oxyde de lithium-nickel-cobalt et d'aluminium (NCA).
Ces batteries à haute densité d'énergie sont essentielles pour les véhicules électriques (VE), l'électronique grand public et les systèmes de stockage d'énergie, faisant du lithium Caustic un matériau stratégique dans la transition énergétique mondiale.
Au-delà des batteries, le lithium caustique sert d'alcali industriel important.
Le lithium caustique est utilisé dans l'industrie des lubrifiants pour produire des graisses à base de lithium, appréciées pour leur grande stabilité thermique, leur résistance à l'eau et leurs performances sous pression extrême, ce qui les rend indispensables dans les applications automobiles, aérospatiales et de machinerie lourde.
Dans l'industrie de la céramique et du verre, le lithium caustique améliore les propriétés thermiques et mécaniques du verre et de la céramique en abaissant les points de fusion et en augmentant la résistance.
Le lithium caustique est également utilisé dans l'industrie nucléaire, où le lithium caustique (particulièrement enrichi en isotope lithium-7) est ajouté aux réacteurs à eau pressurisée pour maintenir l'équilibre du pH du caloporteur du réacteur, minimisant ainsi les dommages causés par la corrosion et les radiations.
De plus, le lithium caustique est utilisé dans les systèmes de purification de l'air (tels que ceux des sous-marins et des engins spatiaux) pour capturer et neutraliser le dioxyde de carbone, assurant ainsi un air respirable dans les environnements fermés.
En raison de son rôle dans le stockage de l'énergie, les matériaux haute performance et le contrôle de l'environnement, le lithium caustique est de plus en plus considéré comme un matériau essentiel pour les technologies modernes et les solutions énergétiques durables.
Le lithium caustique est utilisé comme électrolyte dans certaines batteries de stockage alcalines ; et dans la production de savons au lithium.
Parmi les autres utilisations de ce composé, citons les applications catalytiques du lithium caustique dans les réactions d'estérification dans la production de résines alkydes ; dans les solutions de développement photographique ; et comme matière première pour préparer d'autres sels de lithium.
Le lithium caustique est soluble dans l'eau.
Le lithium caustique est utilisé dans la formulation de savons de lithium utilisés dans les graisses polyvalentes ; également dans la fabrication de divers sels de lithium ; et comme additif à l'électrolyte des piles de stockage alcalines.
Le lithium caustique est également un absorbant efficace et léger pour le dioxyde de carbone.
Le lithium caustique est utilisé comme fluide caloporteur, comme électrolyte de batterie de stockage et également utilisé pour la production de graisses au lithium.
Le lithium caustique est également utilisé dans les céramiques, dans certaines formulations de ciment Portland, dans l'absorption du dioxyde de carbone provenant d'environnements scellés tels que les sous-marins, les engins spatiaux et les appareils respiratoires.
Le lithium caustique est utilisé dans les réactions d'estérification, comme stabilisant dans les développements photographiques et comme caloporteur dans les réacteurs à eau pressurisée pour le contrôle de la corrosion.
Le lithium caustique est un hydroxyde de métal alcalin qui est utilisé dans les batteries de stockage et les savons et comme absorbeur de CO2 dans les engins spatiaux.
Le lithium caustique est utilisé dans les systèmes de purification des gaz respiratoires pour les engins spatiaux, les sous-marins et les recycleurs pour éliminer le dioxyde de carbone des gaz expirés en produisant du carbonate de lithium et de l'eau : 2 LiOH· H2O + CO2 → Li2CO3 + 3 H2O ou 2 LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
Ce dernier, l'hydroxyde anhydre, est préféré pour la masse plus faible du lithium caustique et la production d'eau plus faible pour les systèmes de respirateurs dans les engins spatiaux.
Un gramme de lithium caustique anhydre peut éliminer 450 cm3 de dioxyde de carbone.
Le monohydrate perd l'eau du lithium caustique à 100-110 °C.
Le lithium caustique est utilisé dans les produits suivants : adhésifs et produits d'étanchéité, lubrifiants et graisses, fluides hydrauliques, fluides pour le travail des métaux, charges, mastics, enduits, pâte à modeler et biocides (par exemple, désinfectants, produits antiparasitaires).
D'autres rejets dans l'environnement de lithium caustique sont susceptibles de se produire à partir de : l'utilisation à l'intérieur (par exemple, les liquides/détergents de lavage en machine, les produits d'entretien automobile, les peintures et revêtements ou les adhésifs, les parfums et les désodorisants), l'utilisation à l'extérieur, l'utilisation à l'extérieur dans des matériaux à longue durée de vie à faible taux de libération (par exemple, le métal, le bois et le plastique et les matériaux de construction) et l'utilisation à l'intérieur dans des matériaux à longue durée de vie à faible taux de libération (par exemple, les revêtements de sol, meubles, jouets, matériaux de construction, rideaux, chaussures, produits en cuir, produits en papier et en carton, équipements électroniques).
Le rejet dans l'environnement de lithium caustique peut se produire à la suite d'une utilisation industrielle : traitement industriel par abrasion à faible taux de libération (par exemple, découpe de textile, découpe, usinage ou meulage de métal).
D'autres rejets dans l'environnement de lithium caustique sont susceptibles de se produire à partir de l'utilisation à l'extérieur dans des matériaux à longue durée de vie à faible taux de libération (par exemple, la construction en métal, en bois et en plastique et les matériaux de construction) et de l'utilisation à l'intérieur dans des matériaux à longue durée de vie à faible taux de libération (par exemple, les revêtements de sol, les meubles, les jouets, les matériaux de construction, les rideaux, les chaussures, les produits en cuir, les produits en papier et en carton, les équipements électroniques).
Le lithium caustique peut être trouvé dans des articles complexes, sans libération intentionnelle : piles et accumulateurs électriques et machines, appareils mécaniques et produits électriques/électroniques (par exemple, ordinateurs, appareils photo, lampes, réfrigérateurs, machines à laver).
Le lithium caustique peut être trouvé dans des produits à base de : pierre, plâtre, ciment, verre ou céramique (par exemple, vaisselle, casseroles/poêles, récipients de stockage des aliments, matériaux de construction et d'isolation), tissus, textiles et vêtements (par exemple, vêtements, matelas, rideaux ou tapis, jouets textiles) et métal (par exemple, couverts, casseroles, jouets, bijoux).
Le lithium caustique est utilisé dans les produits suivants : fluides hydrauliques, lubrifiants et graisses, fluides pour le travail des métaux, adhésifs et mastics et charges, mastics, enduits, pâte à modeler.
Le lithium caustique est utilisé dans les domaines suivants : travaux de bâtiment et de construction, services de santé et formulation de mélanges et/ou reconditionnement.
Le lithium caustique est utilisé pour la fabrication de : produits chimiques et.
D'autres rejets dans l'environnement de lithium caustique sont susceptibles de se produire à partir de : l'utilisation à l'intérieur (par exemple, les liquides/détergents de lavage en machine, les produits d'entretien automobile, les peintures et revêtements ou les adhésifs, les parfums et les désodorisants), l'utilisation à l'extérieur, l'utilisation à l'extérieur dans des matériaux à longue durée de vie à faible taux de libération (par exemple, le métal, le bois et le plastique et les matériaux de construction) et l'utilisation à l'intérieur dans des matériaux à longue durée de vie à faible taux de libération (par exemple, les revêtements de sol, meubles, jouets, matériaux de construction, rideaux, chaussures, produits en cuir, produits en papier et en carton, équipements électroniques).
Le lithium caustique est utilisé dans les produits suivants : lubrifiants et graisses, adhésifs et produits d'étanchéité, charges, mastics, enduits, pâte à modeler, fluides pour le travail des métaux et fluides hydrauliques.
Le rejet dans l'environnement de lithium caustique peut se produire à partir d'une utilisation industrielle : formulation de mélanges et formulation dans des matériaux.
Le lithium caustique est utilisé dans les produits suivants : lubrifiants et graisses, fluides pour le travail des métaux, fluides hydrauliques, encres et toners, polymères, adhésifs et mastics et charges, mastics, enduits, pâte à modeler.
Le lithium caustique est utilisé pour la fabrication de produits chimiques, de produits minéraux (plâtres, ciment), de textiles, de cuir ou de fourrure, d'équipements électriques, électroniques et optiques, de machines et de véhicules.
Le rejet dans l'environnement de lithium caustique peut se produire à partir d'une utilisation industrielle : dans la production d'articles, dans des auxiliaires technologiques sur des sites industriels, en tant qu'étape intermédiaire dans la fabrication ultérieure d'une autre substance (utilisation d'intermédiaires), de substances dans des systèmes fermés avec un rejet minimal, en tant qu'auxiliaire technologique et en tant qu'auxiliaire technologique.
Le lithium caustique est principalement utilisé dans la production de batteries lithium-ion, où il sert de matière première clé pour la synthèse de matériaux de cathode, tels que le lithium, le nickel, l'oxyde de manganèse et de cobalt (NMC) et l'oxyde de lithium et de cobalt (LCO), qui sont largement utilisés dans les véhicules électriques (VE), les smartphones, les ordinateurs portables et autres appareils électroniques portables.
Une autre application majeure est la production de graisses lubrifiantes haute performance, où le lithium caustique réagit avec les acides gras pour former des savons à base de lithium qui servent d'agents épaississants ; Ces graisses sont appréciées pour leur stabilité thermique, leur résistance à l'eau et leurs performances mécaniques, ce qui les rend idéales pour l'automobile, l'aviation et les machines lourdes.
Dans les environnements où la qualité de l'air doit être étroitement contrôlée, comme les sous-marins, les engins spatiaux et les laboratoires scellés, le lithium caustique est utilisé dans les épurateurs de dioxyde de carbone, où il réagit avec le CO₂ pour produire du carbonate de lithium, éliminant efficacement le dioxyde de carbone de l'air et assurant une atmosphère respirable.
Dans certaines centrales nucléaires, en particulier les réacteurs à eau pressurisée (REP), le lithium caustique est ajouté au système de refroidissement pour contrôler le pH de l'eau, ce qui contribue à réduire la corrosion des composants métalliques et prolonge la durée de vie de l'infrastructure du réacteur.
Le lithium caustique est utilisé dans les industries du verre et de la céramique pour améliorer la résistance, la clarté et la résistance aux chocs thermiques des produits en verre spécialisé, y compris les ustensiles de cuisine, les écrans de smartphones et le verre utilisé dans les panneaux solaires, en modifiant la structure de la silice pendant la fusion.
En raison de sa forte nature basique, le lithium caustique est souvent utilisé comme réactif dans la synthèse chimique organique et inorganique, où il aide à neutraliser les acides, à initier des réactions chimiques ou à ajuster le pH des solutions dans les laboratoires et les processus industriels.
Dans certains milieux industriels, le lithium caustique peut être utilisé dans des formulations de catalyseurs ou le traitement de polymères, où son alcalinité contribue aux réactions de polymérisation ou aux traitements de surface des matériaux.
Le lithium caustique peut être utilisé dans les systèmes de purification de l'eau pour neutraliser les flux de déchets acides ou ajuster le pH des approvisionnements en eau, en particulier dans les environnements industriels où un contrôle précis du pH est nécessaire.
Le lithium caustique est également un précurseur dans la synthèse d'autres composés de lithium, notamment le bromure de lithium, le chlorure de lithium et le carbonate de lithium, qui ont d'autres applications dans les produits pharmaceutiques, la climatisation, la métallurgie, etc.
Avantages du lithium caustique :
Le lithium caustique offre plusieurs avantages importants qui en font un matériau industriel et technologique critique.
Le principal avantage du lithium caustique réside dans son rôle de précurseur clé dans la production de batteries lithium-ion, en particulier celles dotées de chimies cathodiques à haute teneur en nickel (NMC et NCA), où il améliore la densité d'énergie des batteries, la stabilité thermique et la durée de vie.
Comparé à d'autres sels de lithium, le lithium caustique permet d'obtenir des performances plus élevées dans les batteries de véhicules électriques, prenant en charge des autonomies plus longues et une charge plus rapide.
Au-delà du stockage de l'énergie, le lithium caustique est très apprécié dans la fabrication de lubrifiants, où il est utilisé pour produire des graisses résistantes à l'eau à haute température et dotées d'une excellente stabilité mécanique.
Dans la céramique et le verre, le lithium caustique améliore l'efficacité de fusion, réduit la dilatation thermique et améliore la durabilité du produit.
La forte alcalinité du lithium caustique le rend également utile dans les systèmes de purification de l'air, tels que les sous-marins et les engins spatiaux, où il absorbe efficacement le dioxyde de carbone.
Collectivement, ces avantages positionnent Caustic lithium comme un catalyseur stratégique des technologies d'énergie propre, de la fabrication avancée et des solutions de sécurité environnementale.
Production de lithium caustique :
Le lithium caustique est principalement produit à partir de minéraux riches en lithium ou de sources de saumure, à l'aide de procédés chimiques qui extraient et raffinent les composés de lithium.
À partir de minéraux de roche dure tels que le spodumène (LiAlSi₂O₆), la production implique généralement le grillage du minerai à des températures élevées (~1000-1100 °C) pour convertir le α-spodumène en forme plus réactive de β-spodumène.
Celui-ci est ensuite traité avec de l'acide sulfurique pour produire du sulfate de lithium, qui est lixivié, filtré et traité avec du carbonate de sodium pour produire du carbonate de lithium.
Le carbonate de lithium est ensuite converti en lithium caustique par une réaction de caustification avec de l'hydroxyde de calcium, produisant du monohydrate de lithium caustique de haute pureté.
Alternativement, lorsqu'il est dérivé de ressources de saumure (telles que celles du « triangle du lithium » d'Amérique du Sud ou des saumures géothermiques), le chlorure de lithium est obtenu par évaporation solaire, puis soumis à une électrolyse ou à une conversion chimique en lithium caustique.
Cette méthode est de plus en plus privilégiée en raison du coût relativement faible et de l'évolutivité du lithium Caustic, bien qu'elle soit sensible aux préoccupations environnementales et à la consommation d'eau.
Les progrès industriels ont également introduit des technologies d'extraction directe du lithium (DLE), qui visent à améliorer l'efficacité, à réduire l'impact écologique et à répondre à la demande croissante de l'industrie des batteries de véhicules électriques.
Grâce à ces processus, la production mondiale de lithium Caustic s'est rapidement développée, ce qui la positionne comme un matériau stratégique pour la transition vers les énergies renouvelables et l'électrification.
Synthèse du lithium caustique :
Le lithium caustique peut être synthétisé par plusieurs voies industrielles et de laboratoire, principalement à partir de minéraux de lithium ou de sels de lithium :
À partir de carbonate de lithium (Li₂CO₃) :
Le lithium caustique est le plus souvent produit en faisant réagir le carbonate de lithium avec de l'hydroxyde de calcium (lait de chaux) dans un milieu aqueux.
Réaction:
Li2CO3+Ca(OH)2→2LiOH+CaCO3↓
Dans ce processus, le carbonate de calcium insoluble précipite, laissant le lithium caustique en solution, qui est ensuite séparé, purifié et cristallisé.
Cette méthode est largement utilisée car le carbonate de lithium est relativement abondant et facilement produit à partir de spodumène ou de saumures de lithium.
À partir de sulfate de lithium (Li₂SO₄) :
Le sulfate de lithium, obtenu à partir d'un traitement minéral, peut réagir avec de l'hydroxyde de baryum ou de sodium pour produire du lithium caustique.
Synthèse directe à partir de minerai de spodumène (LiAl(SiO₃)₂) :
Le spodumène, un minéral contenant du lithium, est d'abord soumis à une torréfaction à ~1000 °C pour le transformer de α- en β-spodumène, ce qui le rend plus réactif.
Le minerai grillé est traité à l'acide sulfurique pour former du sulfate de lithium, qui est ensuite converti en lithium caustique par des étapes de précipitation et de purification.
Voies électrolytiques :
Le lithium caustique peut également être préparé par électrolyse par électrolyse d'une solution de chlorure de lithium (LiCl), où le LiOH se forme dans la phase aqueuse en tant que sous-produit.
Réaction:
2H2O+2e−→H2+2OH−
suivie d'une neutralisation avec des ions Li⁺.
Par neutralisation du lithium métal ou de l'oxyde de lithium :
Le lithium métal réagit vigoureusement avec l'eau pour produire du lithium et de l'hydrogène caustiques :
2LiOH+H2↑2Li+2H2O→2LiOH+H2↑
L'oxyde de lithium réagit également directement avec l'eau pour former du lithium caustique :
Li2O+H2O→2LiOH
Ces voies sont moins pratiques sur le plan industriel, mais démontrent la chimie fondamentale.
Histoire du lithium caustique :
Découverte du lithium (1817) :
L'élément lithium a été découvert pour la première fois en 1817 par le chimiste suédois Johan August Arfvedson dans le minéral pétalite.
Cependant, Arfvedson n'a identifié que la présence d'un nouvel élément et n'a pas été en mesure de l'isoler sous forme pure.
Isolation (1821–1855):
Le lithium métal pur a été isolé pour la première fois en 1821 par le chimiste anglais William Thomas Brande et indépendamment par Humphry Davy, en utilisant l'électrolyse de sels d'oxyde de lithium.
Au cours de cette période, les composés de lithium ont été principalement appliqués en quantités limitées dans la production de verre et de céramique.
Première production de lithium caustique (19ème siècle) :
Au milieu du 19e siècle, le lithium caustique a été synthétisé à l'échelle du laboratoire à partir de sels de lithium, en particulier de carbonate de lithium.
Initialement, le lithium caustique était principalement utilisé comme réactif chimique et dans la fabrication de savons.
20ème siècle – Expansion des applications industrielles :
Années 1950 :
Le LiOH est devenu important pour les batteries de stockage alcalines et les applications militaires.
Programme spatial Apollo (années 1960-1970) :
La NASA a utilisé des cartouches LiOH dans des engins spatiaux pour éliminer le dioxyde de carbone (CO₂) de l'air de la cabine, augmentant considérablement l'importance stratégique du lithium caustique.
Industrie nucléaire :
Le lithium caustique a commencé à être largement utilisé dans les réacteurs à eau pressurisée (REP) pour contrôler le pH de l'eau et réduire la corrosion.
21e siècle – L'ère du stockage de l'énergie :
Aujourd'hui, le lithium caustique est l'une des matières premières les plus critiques pour l'industrie des batteries lithium-ion.
Le lithium caustique est particulièrement préféré pour les chimies cathodiques à haute teneur en nickel (telles que NMC 811, NCA) car il offre des performances supérieures à celles du carbonate de lithium.
La croissance rapide des véhicules électriques (VE), des systèmes de stockage d'énergie renouvelable et de l'électronique portable au cours des deux dernières décennies a entraîné une augmentation exponentielle de la demande de LiOH.
Manipulation et stockage du lithium caustique :
Manipuler dans des endroits bien ventilés pour éviter l'accumulation de poussière.
Évitez tout contact direct avec la peau, les yeux et les vêtements ; Utilisez un équipement de protection.
Stocker dans des récipients hermétiquement fermés fabriqués dans des matériaux résistants à la corrosion.
Tenir à l'écart des acides forts, de l'humidité et des matériaux incompatibles.
Conserver dans un endroit frais, sec et bien ventilé, à l'abri des sources d'inflammation.
Stabilité et réactivité du lithium caustique :
Stabilité chimique :
Stable dans des conditions normales d'utilisation et de stockage.
Conditions à éviter :
L'humidité, la chaleur et l'exposition prolongée à l'air.
Matériaux incompatibles :
Acides forts (forme des sels de lithium et dégage de la chaleur), agents oxydants, CO₂ (forme du carbonate de lithium).
Produits de décomposition dangereux :
Des vapeurs d'oxyde de lithium et des vapeurs irritantes peuvent se former à des températures élevées.
Mesures de premiers secours du lithium caustique :
Inhalation:
Déplacer la victime à l'air frais.
Consultez un médecin si les symptômes persistent.
Contact avec la peau :
Enlevez les vêtements contaminés, lavez soigneusement la peau à l'eau et au savon.
Obtenez de l'aide médicale en cas d'irritation.
Contact visuel :
Rincez avec précaution et abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes.
Consultez immédiatement un médecin.
Ingestion:
Ne pas faire vomir.
Rincez-vous la bouche avec de l'eau.
Consultez immédiatement un médecin.
Mesures de lutte contre l'incendie du lithium caustique :
Agent extincteur approprié :
Poudre chimique sèche, CO₂ ou mousse résistante à l'alcool.
N'utilisez pas l'eau directement.
Produits de combustion dangereux :
Des vapeurs toxiques d'oxyde de lithium peuvent être dégagées.
Équipement de protection:
Les pompiers doivent porter un appareil respiratoire autonome (APRA) et des vêtements de protection complets.
Dangers particuliers :
Réagit avec l'eau pour libérer de la chaleur et une solution de lithium caustique corrosive.
Mesures de libération accidentelle de lithium caustique :
Précautions personnelles :
Portez de l'équipement de protection (gants, lunettes de protection, respirateur).
Évitez la formation de poussière et l'inhalation.
Précautions environnementales :
Empêchez le produit de pénétrer dans les drains, les cours d'eau ou le sol.
Méthodes de nettoyage :
Recueillir mécaniquement les déversements dans des contenants scellés.
Neutraliser les résidus avec de l'acide dilué (par exemple, de l'acide acétique).
Lavez la zone avec de l'eau.
Éliminez-le conformément aux réglementations locales.
Contrôles de l'exposition / Protection individuelle du lithium caustique :
Limites d'exposition professionnelle :
ACGIH TLV :
1 mg/m³ (sous forme de LiOH, TWA)
Contrôles techniques :
Assurez-vous d'une ventilation adéquate et d'une évacuation locale aux points de production de poussière.
Équipement de protection individuelle (EPI) :
Protection respiratoire :
Utilisez un respirateur approuvé par le NIOSH si les niveaux en suspension dans l'air dépassent les limites.
Protection de la peau :
Portez des gants résistants aux produits chimiques (nitrile, néoprène) et des vêtements de protection.
Protection des yeux:
Lunettes de sécurité ou écran facial.
Mesures d'hygiène :
Se laver les mains après manipulation.
Ne mangez pas, ne buvez pas et ne fumez pas pendant l'utilisation du matériau.
Identificateurs du lithium caustique :
Nom de la substance : Lithium caustique
Nom IUPAC : Lithium caustique
Formule chimique : LiOH (anhydre), LiOH· H₂O (monohydraté)
Masse moléculaire:
Anhydre : 23,95 g/mol
Monohydrate : 41,96 g/mol
Numéro CAS :
Lithium caustique anhydre : 1310-65-2
Lithium caustique monohydraté : 1310-66-3
Numéro CE : 215-183-4
Numéro ONU (transport) : No ONU 2680 (lithium caustique, solide)
Code SH : 2825.20
Clé InChI : ITKMHPFMSKRAFT-UHFFFAOYSA-M
CID de PubChem : 14989
Numéro CE (EINECS) : 215-183-4
Numéro RTECS : OJ6300000
Numéro ONU (transport) : No ONU 2680 (lithium caustique, solide)
Code SH : 2825.20
InChI : InChI=1S/Li.H2O/h ; 1H2/q+1 ;/p-1
Clé InChI : ITKMHPFMSKRAFT-UHFFFAOYSA-M
SOURIRES : [Li+]. [OH-]
CID de PubChem : 14989
Identifiant ChemSpider : 14276
N° d'identification KEGG : C14192
Classification GHS : Corrosif, Skin Corr. 1B (H314), Eye Dam. 1 (H318)
DOT (US) : Lithium caustique, solide
Code IMDG : Classe 8 (corrosif)
IATA (transport aérien) : ONU 2680, classe de danger 8
Autres noms dans l'industrie : LiOH, Lithate, hydrate de lithium caustique
Propriétés du lithium caustique :
Apparence:
Anhydre : Blanc, cristallin, solide hygroscopique
Monohydrate : Poudre cristalline blanche ou cristaux incolores
Odeur : Inodore
Goût : Alcalin, caustique
Formule chimique : LiOH (anhydre), LiOH· H₂O (monohydraté)
Masse molaire :
Anhydre : 23,95 g/mol
Monohydrate : 41,96 g/mol
Densité:
Anhydre : ~1,46 g/cm³
Monohydrate : ~1,51 g/cm³
pH (solution aqueuse) : Fortement basique, ~13–14 (solution à 1 %)
Point de fusion:
Anhydre : ~462 °C
Monohydrate : ~471 °C (perd de l'eau à ~100 °C)
Point d'ébullition : Se décompose avant d'être bouilli
Décomposition : Libère de l'oxyde de lithium (Li₂O) et de la vapeur d'eau lors du chauffage
Chaleur de formation (ΔHf) : –487 kJ/mol (environ)
Solubilité
Dans l'eau :
Hautement soluble, ~12,8 g/100 mL à 20 °C (monohydrate)
Dans les alcools (éthanol, méthanol) : Légèrement soluble
Dans l'éther et les hydrocarbures : Insoluble
Réactivité
Hygroscopique : Absorbe l'humidité et le CO₂ de l'air, formant du carbonate de lithium (Li₂CO₃)
Corrosif : Base forte, réagit avec les acides pour former des sels de lithium
Réagit avec : Agents oxydants forts, humidité, CO₂
Système cristallin : Monoclinique (monohydrate)
Indice de couleur : Blanc cristallin
Conductivité électrique : Bon conducteur en solution aqueuse (électrolyte fort)
Stabilité : Stable dans des conditions normales, mais se transforme progressivement en Li₂CO₃ dans l'air humide
Point de fusion : 470 °C (déc.) (lit.)
Point d'ébullition : 925°C
Densité : 1,43
Densité apparente : 550kg/m3
Température de stockage : Conserver en dessous de +30°C.
solubilité : eau : soluble71g/L à 20°C
PKA : 14 [à 20 °C]
forme : Solide
Gravité spécifique : 2,54
couleur : Blanc à jaune clair
Odeur : inodore
PH : 12 (50g/l, H2O, 50°C)
Solubilité dans l'eau : 113 g/L (20 ºC)
Sensible : Sensible à l'air et hygroscopique
Numéro Merck : 14 5534
Stabilité : Stable. Incompatible avec l'humidité. acides forts, dioxyde de carbone.
InChIKey : WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M
