In de bijlage bij dit examen is in een blokschema vereenvoudigd
weergegeven hoe in een continu proces zuiver lithiumcarbonaat
verkregen wordt uit de ingedampte oplossing.
In het proces wordt onder andere gebruikgemaakt van de eigenschap dat
de oplosbaarheid van lithiumcarbonaat bij 100 °C kleiner is dan bij 20 °C.
Het blokschema bevat reactoren (R) en filters (F). Bij elk filter geeft de pijl
omlaag het filtraat weer en de horizontale pijl het residu.
De reacties in R1 en R2 vinden plaats bij 20 °C.
In R1 worden vooral de magnesiumionen uit de oplossing verwijderd. In
R2 wordt vast lithiumcarbonaat toegevoegd aan de oplossing die uit F1
komt zodat de calciumionen uit de oplossing worden verwijderd.
Aan de oplossing die uit F2 komt, wordt natriumcarbonaat toegevoegd en
R3 wordt op een hogere temperatuur gebracht. Daardoor ontstaat in R3
vast lithiumcarbonaat. Het residu uit F3 bestaat uit vast lithiumcarbonaat
met een hoge zuiverheid. Een deel van dit lithiumcarbonaat wordt
teruggevoerd in R2. De rest van het lithiumcarbonaat wordt opgeslagen
en geleverd aan fabrieken die daaruit lithium produceren.
Bij het proces dat in R3 plaatsvindt speelt het volgende evenwicht een
belangrijke rol:
De evenwichtsconstante van dit evenwicht is bij 20 °C groter dan bij
100 °C.
Geef de evenwichtsvoorwaarde voor dit evenwicht.