碳酸锂的生产工艺及研究进展

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碳酸锂制造及应用研究报告

碳酸锂制造及应用研究报告

碳酸锂制造及应用研究报告碳酸锂是一种重要的化工原料,广泛应用于锂电池、玻璃陶瓷、冶金、化肥等多个领域。

本文将就碳酸锂的制造、应用进行研究和分析。

一、碳酸锂的制造1. 岩石矿物法岩石矿物法是利用锂较为丰富的岩石矿物来制取碳酸锂的方法。

这种方法主要包括以下几个步骤:(1)矿石磨碎:将锂较为丰富的岩石矿物经过磨碎处理,使其分散。

(2)酸浸提取:将磨碎后的矿石与稀酸进行反应,提取出锂离子。

(3)钠碳酸反应:将提取出的锂离子与碳酸钠反应,生成碳酸锂。

2. 盐湖井提法盐湖井提法是利用盐湖中的锂含量来制取碳酸锂的方法。

这种方法主要包括以下几个步骤:(1)海水注入:将海水注入盐湖中,使盐湖中含盐量和锂含量增加。

(2)盐水提取:将经过海水注入后的盐湖水进行提取,在蒸发池中蒸发水分,使得其中的钠、钾、镁等元素结晶析出。

(3)溶解过滤:将蒸发除去的钠、钾、镁等元素的结晶溶解,再经过过滤、浓缩等处理,得到含有碳酸锂的溶液。

(4)碳酸锂沉淀:将含有碳酸锂的溶液与碳酸钠等进行反应,生成碳酸锂沉淀。

二、碳酸锂的应用1. 锂电池碳酸锂是锂离子电池最常用的正极材料之一,其具有储能密度高、安全性好、使用寿命长等优点。

由于电动汽车、混合动力汽车等电动车辆的不断普及,锂电池市场不断扩大,对碳酸锂的需求也随之增加。

2. 玻璃陶瓷碳酸锂可以提高玻璃的抗震性能、抗热震性能和耐腐蚀性能,使玻璃表面更加光滑,透明度更高。

因此,碳酸锂被广泛应用于制作高难度光学玻璃、特种玻璃等。

3. 冶金碳酸锂也可以用作冶炼工业中的添加剂。

在铝的冶炼中,碳酸锂可以起到增加铝中锂含量、减少氧化铝含量的作用。

在氮化硅陶瓷的制备中,也可以利用碳酸锂的热分解产生的气体来提高氮化硅的致密性。

4. 化肥碳酸锂还可以用作化肥原料。

在作物的生长过程中,锂元素可以促进作物的生长,提高产量和品质。

因此,在肥料中加入一定含量的碳酸锂能够达到促进作物生长的效果。

总之,碳酸锂是一种重要的化工原料,在多个领域中都有广泛的应用,尤其在锂电池领域具有不可替代的地位。

碳酸锂生产工艺

碳酸锂生产工艺

碳酸锂生产工艺碳酸锂是一种重要的多功能材料,它在包括各种无机化学、有机化学、电化学、汽车、无线电、电力、航空、航天等多个领域具有巨大的应用价值,尤其是在锂电池方面的应用显得格外重要,它是新能源存储器系统的基础材料,为新能源存储装置的发展发挥了重要作用。

碳酸锂的生产工艺也是在多种材料开发中的重要环节,生产工艺技术的发展对于锂电池的应用有着重要的意义。

碳酸锂的生产工艺主要包括以下几个步骤:(1)原料准备:锂原料采用锂石或者锂岩等矿物制备,提取锂元素,经过化学反应分离得到锂合金或者锂氧化物;盐酸采用抗氧化剂稀释和氧化后进行精制,滤清后得到抗氧化的稀释盐酸;碳酸氢钠为二氧化碳吸收剂回收,可经过氢氧化反应制备。

(2)合成反应:将锂氧化物和盐酸进行充满性混合,并将碳酸氢钠一起混合,升温浓缩,在经过一定温度和时间的反应可获得碳酸锂溶液;(3)离子交换:将反应液经过适当离子交换筛选,得到碳酸锂溶液;(4)脱水:将碳酸锂溶液经过真空脱水,使原料液中的水分蒸发掉,获得碳酸锂干燥粉。

(5)干燥粉压粒:将碳酸锂干燥粉经过物料的均质混合,经过压粒在高温热风中烘干,达到稳定性要求并使其性能指标达到要求,最后得到满足使用要求的碳酸锂。

碳酸锂生产工艺技术在发展中,已经研制出一系列新型的碳酸锂材料,包括低温烧结法制备的碳酸锂材料、粉体低温热解法制备的碳酸锂材料和湿法法制备的碳酸锂材料等。

这些新型的碳酸锂材料对于碳酸锂的应用发挥着重要的作用,它们能够提升锂电池的安全性和可靠性,大大提高碳酸锂应用的效率。

随着新能源领域的发展,碳酸锂的应用前景将越来越广,碳酸锂生产工艺也会得到持续的改进,为新能源应用的发展提供更多的可能性。

在碳酸锂生产工艺的发展方面,有一些重要的技术问题需要解决,包括过程的温度控制,原料物料的活性控制,产品粒度单调性的控制等,这些技术问题都是碳酸锂生产工艺技术发展的核心。

另外,为了更好地应用碳酸锂,需要加强碳酸锂材料的改性技术,以满足高性能和可操作性能要求,加快碳酸锂材料在新能源领域的应用,为新能源领域的发展提供有力的支撑。

碳酸锂研究报告

碳酸锂研究报告

碳酸锂研究报告碳酸锂是一种重要的电池正极材料,常用于锂离子电池中。

它具有高能量密度、稳定性好、容易加工成型等优点,因此受到广泛关注。

本篇论文将重点介绍碳酸锂的制备方法、特性及其在锂离子电池中的应用。

一、制备方法碳酸锂的制备方法通常分为两种:晶体制备法和化学合成法。

1. 晶体制备法:首先将碳酸锂溶解在水中,然后将溶液中的杂质通过结晶方式去除。

该方法操作简便,但成本较高,适用于小规模生产。

2. 化学合成法:将碳酸钠和氯化锂按一定比例混合,在高温下反应,得到碳酸锂。

该方法成本相对较低,常用于大规模工业制备。

二、特性碳酸锂具有较高的比容量(170mAh/g)、较低的自放电率、良好的电导率等特性。

在锂离子电池中,它的放电曲线平稳,能够提供稳定的电量输出,因此非常适合作为电池正极材料。

同时,碳酸锂具有良好的热稳定性,不易发生热失控等事故,从而提高了电池的安全性能。

三、应用碳酸锂作为电池正极材料,已经广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等消费品电子产品中。

除此之外,它还应用于新能源汽车等领域。

碳酸锂电池的电压为3.7V,与锂离子电池相同。

由于碳酸锂的分解电压较低,因此适用于锂离子电池的低电位正极材料。

与其他锂离子电池正极材料相比,碳酸锂的安全性能较好,能够延长电池的使用寿命。

四、总结碳酸锂作为电池正极材料具有高能量密度、稳定性好、容易加工成型等优点,被广泛应用于锂离子电池领域。

未来,随着电子产品和新能源汽车等市场的不断扩大,碳酸锂的市场需求将会继续增长。

同时,为了提高碳酸锂电池的性能和安全性,还需要进一步推进研究。

碳酸锂的生产工艺及研究进展

碳酸锂的生产工艺及研究进展

碳酸锂的生产工艺及研究进展碳酸锂是一种重要的无机化合物,广泛应用于锂离子电池、玻璃陶瓷、陶瓷涂料和冶金等领域。

其生产工艺主要包括化学法、矿石法和热法三种。

本文将重点介绍碳酸锂的生产工艺及近年来的研究进展。

化学法是一种通用的碳酸锂生产方法,主要通过将锂盐与碳酸盐反应得到碳酸锂。

一般采用的方法有碳酸氢锂与碳酸钠反应、氯化锂与碳酸钠反应等。

其中,碳酸氢锂与碳酸钠反应的工艺成熟,但存在产率低、反应速度慢、产品纯度低等问题;氯化锂与碳酸钠反应的工艺更加简单,但需要高温下进行,会产生大量的氯化钠并伴随较高的能耗。

近年来,研究人员通过改变反应条件、添加助剂或采用新的工艺方法来提高碳酸锂的产率和产品质量。

矿石法是一种通过矿石的加工提取锂盐,再进一步得到碳酸锂的方法。

常见的矿石有石莲岩矿石、云母矿石等。

石莲岩矿石含有较高的锂含量,并且其锂酸法是一种常见的矿石法。

该法主要通过蒸汽加热石莲岩矿石,使其中的锂酸转化为碳酸锂。

云母矿石中的锂主要存在于云母表面,通常采用硫酸浸出的方法来分离锂。

矿石法的优点是直接利用矿石资源,但存在提取效率低、工艺复杂等问题。

热法是一种通过将碳酸盐加热分解得到碳酸锂的方法。

常见的热法有碳酸锂热解法和锂矿熔融法。

碳酸锂热解法是将碳酸锂加热至800~900℃,使其分解产生二氧化碳和氧化锂。

该方法具有工艺简单、反应快速的优点,但需要提供高温能源。

锂矿熔融法是将锂矿石与碳酸钠共熔,通过碳酸钠的溶解和渣析得到碳酸锂。

该方法的优点是可以利用低品位矿石和废料,并具有产品纯度高的特点。

近年来,碳酸锂的研究重点主要集中在提高产率和产品质量、降低能耗和环境污染等方面。

通过改变反应温度、控制反应时间,优化反应条件,可以提高碳酸锂的产率和产品质量。

同时,添加助剂或采用新的工艺方法,如溶剂萃取、离子交换、气相法等,可以改善反应效果,提高产品纯度。

另外,在电化学法、微生物法和溶液燃烧法等新工艺的研究中,碳酸锂的生产效率和产品质量有了进一步的改善。

碳酸锂生产工艺

碳酸锂生产工艺

碳酸锂生产工艺碳酸锂是一种新型的锂电池化学材料,具有优异的特性,如高容量、高能量密度、安全性、环境友好性等,是目前先进的储能材料。

碳酸锂的生产工艺是将锂和碳源,如碳酸钠、碳酸乙烯酯或木炭,经过反应得到碳酸锂及其盐。

碳酸锂的生产主要分为水解法、溶剂法、交换法和电解法,其中水解法是最常用的生产方法。

水解法是将锂源,如锂氢氧化物、锂离子和锂离子溶液,与碳源,如碳酸钠或碳酸乙烯酯,在水作用下反应,得到碳酸锂和碳酸钠或碳酸乙烯酯溶液。

溶剂法是将锂源和碳源混合溶于溶剂,如甲醇、乙醇、丙酮等,加热搅拌反应,得到碳酸锂粉末或溶液。

交换法是将锂源和碳源混合放入离子交换树脂,加热搅拌反应,可以得到碳酸锂溶液或粉末。

电解法是将锂和碳源放入电解槽,通过电流作用,将锂和碳源反应转化成碳酸锂溶液或粉末。

碳酸锂的生产工艺有以上四种,但目前主要采用的是水解法,因为它具有成本低,反应速度快,产品纯度高等优点。

碳酸锂的生产工艺比较复杂,需要严格的控制反应的温度、时间、pH值等参数,以确保产品的质量。

在生产碳酸锂时还需要考虑到环境因素,如废气排放、废水处理等,以保护环境。

总之,碳酸锂的生产工艺是一个复杂的过程,需要综合考虑反应参数和环境因素,以保证产品质量和环境保护。

The hydrolysis is to react lithium sources such as lithium hydride oxide, lithium ions and lithium ion solutions with carbon sources such as sodium carbonate or ethylene carbonate under the action of water to obtain LiFePO4 and sodium carbonate or ethylene carbonate solutions.The solvent method is to mix the lithium source and the carbon source into a solvent such as methanol, ethanol and acetone, heat and stir to obtain LiFePO4 powder or solution.The exchange method is to mix the lithium source and the carbon source into an ion exchange resin, heat and stir to obtain LiFePO4 solution or powder.The electrolysis is to put the lithium and carbon source intothe electrolytic tank, and transform the lithium and carbon source into LiFePO4 solution or powder through the action of electric current.4, environmental factors such as exhaust gas emission and wastewater treatment should also be considered to protect the environment.。

碳酸锂生产工艺

碳酸锂生产工艺

碳酸锂生产工艺碳酸锂是一种非常重要的化工原料,广泛用于锂离子电池、玻璃、陶瓷、涂料等生产领域。

在碳酸锂的生产工艺中,主要包括钾长石、菱镁矿和盐湖三种原料的加工和处理。

随着锂离子电池等高科技领域的快速发展,碳酸锂的生产工艺和技术也在不断地改进和完善,使得碳酸锂的生产成本、输出质量和生产效率都在不断地提高。

1. 钾长石生产碳酸锂工艺钾长石是一种含有Li2O的矿物,在碳酸锂生产过程中可以直接采用。

具体的工艺流程如下:(1)钾长石的提选:将矿石进行破碎、筛分和重选,通过浮选的方式分离出含Li2O的浮选精矿。

(2)浮选精矿的焙烧:将浮选精矿进行焙烧,使得Li2O 与CO2反应生成碳酸锂。

(3)碳酸锂的提取:将焙烧后的物料进行搅拌加水,使得碳酸锂溶解在水中,通过过滤和浓缩等操作,最终得到纯度高达99%以上的碳酸锂产品。

2. 菱镁矿生产碳酸锂工艺菱镁矿是一种由镁水镁石和calcite两种矿物组成的混合矿,其中含有一定量的Li2O。

菱镁矿生产碳酸锂的工艺主要包括以下几个步骤:(1)菱镁矿的加工:将菱镁矿进行破碎、筛分和重选等加工处理,分离出Li2O富集的精矿。

(2)焙烧和水解:将精矿在高温下进行焙烧,使得碳酸锂分解并生成氢氧化锂(LiOH)。

随后将产生的氢氧化锂溶解在水中,去除杂质。

(3)沉淀和结晶:通过加入碳酸钠、氯化钠或者硝酸钠等化学试剂的方法,将氢氧化锂转化为碳酸锂并进行分离。

(4)烘干和筛分:将得到的碳酸锂进行烘干,以去除水分。

通过筛分操作,得到纯度达99%以上的碳酸锂产品。

3. 盐湖生产碳酸锂工艺盐湖是一种富含锂的自然产物,其中的锂主要以镁锂矿、锂化合物等形式存在。

目前,盐湖已成为生产碳酸锂的主要原材料之一。

盐湖生产碳酸锂的工艺主要包括以下几个步骤:(1)提取锂的含盐湖水处理:通过加入酸类、钾化合物等试剂的方法,将盐湖水中的锂离子转化为锂盐溶液。

(2)锂盐溶液的加工:将锂盐溶液进行沉淀和过滤,去除杂质。

碳酸锂的制备及其纯化过程的研究进展

碳酸锂的制备及其纯化过程的研究进展

碳酸锂的制备及其纯化过程的研究进展摘要:锂及盐类是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略物资,也是与人们生活息息相关的能源材料,作为锂盐的基础盐-碳酸锂,特别是高纯碳酸锂,因具有优良的性能,其应用更为广泛。

目前,高纯碳酸锂主要通过从矿石提锂浸出液或盐湖卤水中经过纯化工艺制备。

纯化方法主要包括碳化法、苛化法、电解法、碳酸锂重结晶法及离子交换法等。

但碳酸锂制备和纯化过程中存在诸多问题,如锂钠的深度分离、高纯碳酸锂的制备等。

基于此,本文主要对碳酸锂的制备及其纯化过程的进展进行分析探讨。

关键词:碳酸锂;制备;纯化过程;研究进展1、前言近年来,随着锂离子电池的广泛应用及动力汽车产业的兴起,锂的需求量逐年增加。

碳酸锂作为一种最重要的基础锂盐,在锂离子电池中广泛应用,主要用于合成锂离子电池正极材料。

目前我国的锂主要从矿石中提取。

由于受工艺条件、产业结构等因素限制,每年从盐湖卤水中提取的锂仅占总产量的25%,严重限制了我国盐湖锂资源的开发。

我国应该加强盐湖卤水锂资源的开发,促进锂资源的多元化开发应用[1]。

2、碳酸锂的制备制备Li2CO3的原料不同,制备方法也不同,主要可分为矿石提锂和盐湖卤水提锂制备Li2CO3。

2.1矿石中提取锂制备碳酸锂自然界中含锂矿石主要有锂云母、锂辉石、透锂长石和锂磷铝石等。

从锂矿石中提取锂并制备Li2CO3是过去几十年的主要方法,历史悠久,工艺成熟。

分为两步:首先从矿石中提取锂得到富锂溶液,加入Na2CO3沉锂得到Li2CO3。

从矿石中提取锂的方法主要分为碱法和酸法,碱法包括石灰烧结法和纯碱压煮法,酸法包括硫酸法和氯化法等。

硫酸法是目前普遍采用的方法,具体工艺如下:先将含锂矿石选矿富集得到精矿,经高温煅烧,α-锂辉石转变为β-锂辉石,将β-锂辉石冷却研磨,与H2SO4按一定比例混合并煅烧,得到烧结块后水浸,生成Li2SO4溶液,除杂过滤,得到富锂溶液,再加入饱和Na2CO3溶液产生白色Li2CO3沉淀,过滤并用热水洗涤,干燥得到Li2CO3产品,工艺流程如图1所示。

碳酸锂生产工艺流程

碳酸锂生产工艺流程

碳酸锂生产工艺流程
《碳酸锂生产工艺流程》
碳酸锂是一种重要的工业原料,广泛应用于锂电池、陶瓷、玻璃、医药等领域。

碳酸锂的生产工艺流程通常包括矿石选矿、焙烧、碱法萃取、碳化和碳酸化等几个主要步骤。

首先,矿石选矿是从锂矿石中提取出含锂的矿石的过程,通常采用重选、浮选、磁选等方法进行提炼。

其次,焙烧是将锂矿石中的有机物和硫化物热解掉,使之转化为氧化物。

焙烧后的矿石能够更好地用于后续的工艺过程。

接下来,采用碱法萃取技术将焙烧后的矿石进行浸取,通过氢氧化锂的碱性溶液将锂从矿石中萃取出来。

这一步骤通常需要进行多级萃取、搅拌沉淀、过滤洗涤等过程。

然后,经过碳化,即将通过碱法萃取得到的氢氧化锂与二氧化碳反应,生成碳酸锂。

这一步骤通常在高温下进行,并需要注意控制温度、压力和反应时间,以确保碳酸锂的质量。

最后,通过碳酸化将碳酸锂的固体颗粒与水混合,使之溶解成碳酸锂水溶液。

随后,通过过滤、结晶、干燥等工艺过程,最终得到碳酸锂的成品。

总的来说,碳酸锂的生产工艺流程包括多个步骤,需要严格控制各个环节的参数,以确保产品质量和工艺效率。

随着锂产业
的发展,碳酸锂的生产工艺也在不断优化和改进,以满足市场需求和环保要求。

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碳酸锂的生产工艺及研究进展
生产碳酸锂因其原料的不同,生产工艺也有所不同。

以下详细介绍以锂辉石、盐湖卤水、海水各为原料,制取碳酸锂的生产工艺以及各工艺的优缺点。

2.1 以锂辉石为原料制取碳酸锂的生产工艺
近年来我国在积极开发盐湖锂资源。

但由于我国盐湖卤水中的镁含量较高,镁和锂这两种元素较难分离,前几年还没有大规模的产业化生产,所以我国一直从锂矿石中提取锂盐。

由于不同的锂矿物其性质差别很大,从锂矿物中提取碳酸锂的工艺也各不相同,其主要工艺有如下几种。

2.1.1 硫酸法生产工艺…其工艺流程图如图2.1所示。

图2.1 硫酸法生产碳酸锂的工艺流程图
硫酸法生产碳酸锂收率较高,并可处理Li2O含量仅1.0~1.5%的矿石。

但是相当数量的硫酸和纯碱变成了价值较低的Na2SO4,应尽可能降低硫酸的配量。

此方法最大优点是浸取烧结所得的溶液中含有110~150g/ L硫酸锂,经过浸取即可得到比较纯净的溶液。

硫酸法也可用来处理锂云母和磷铝石。

2.1.2 锂辉石与硫酸盐混合烧结生产工艺
将锂辉石精矿与K2SO4(或CaSO4或两者混合物),在一定温度下混合烧结,经一系列物理、化学反应后,所配人的硫酸盐中的金属元素将矿石中锂置换生成可溶性的硫酸盐,主要杂质则生成难溶于水的化合物,然后将烧结后的熟料浸出分离,锂离子进人溶液,经净化、浓缩、沉淀后得到碳酸锂产品。

在处理锂辉石时,先使α-型转换成结构较疏松、易反应的β-型。

这种相变实际上是结合在烧结过程中同时进行的。

总的反应是:…
图2.2是硫酸钾烧结法处理锂辉石的工艺流程图。

图2.2 硫酸钾烧结法生产碳酸锂的工艺流程图

2.1.3 碳酸钠加压浸出生产工艺…
2.1.4 氯化焙烧生产工艺
此工艺主要是利用氯化剂使矿石中的锂及其它有价金属转化为氯化物进行提取的。

氯化焙烧法生产工艺有两种:一种是中温氯化法。

在低于碱金属氯化物沸点的温度下制得含氯化物的烧结块,经过溶出使之与杂质分离;另一种是高温氯化或氯化挥发焙烧。

在高于其沸点的温度下进行焙烧,使氯化物成为气态挥发出来与杂质分离。

这两种方法都可用来处理各种含锂矿石。

氯化剂为钾、钠、铵和钙的氯化物。

氯化焙烧的反应为:…
图2.3是处理锂辉石的高温氯化法生产碳酸锂的工艺流程。


图2.3 氯化挥发物焙烧法生产碳酸锂的工艺流程图

2.1.5 石灰石焙烧法生产工艺
…其工艺流程图如图2.4所示。

图2.4 石灰石焙烧法生产碳酸锂的工艺流程图
石灰法的主要优点是实用性很普遍,因为它适用于分解几乎所有的锂矿物。

反应过程不需要稀缺的试剂(分解时使用天然产物——石灰石);可以利用媒、石油或煤气作燃料。

缺点是浸出液中锂含量低,蒸发能耗大,锂的回收率较低,并
且浸取以后得到的矿泥有凝聚性,给设备的维护带来了困难。

上述是从锂矿物锂辉石中生产碳酸锂比较成熟的几种工艺,到目前已经得到了不同程度的成功应用。

2.2 以卤水为原料制取碳酸锂的生产工艺…
2.2.1 蒸发沉淀生产工艺
以卤水为原料制取碳酸锂,已实现工业化生产的主要工艺是自然蒸发浓缩—碳酸钠沉淀法。

它利用太阳能在蒸发池中将含锂卤水进行自然蒸发浓缩,当锂含量达到适当浓度后,通过脱硼,除镁、钙等分离工序,然后加入纯碱使锂以碳酸锂的形式沉淀析出。

这种工艺过程简单、能耗小、成本低,比较适宜碱土金属含量少、镁锂比低的卤水,否则会造成用碱量过大和锂盐损失严重。

此方法目前比较成熟的工艺如下。

1、美国大盐湖矿物和化学公司制取碳酸锂的生产工艺

图2.5 盐湖卤水提取碳酸锂的工艺示意图
2、智利Atacama盐湖制取碳酸锂生产工艺
其工艺流程图如图2.6所示。

图2.6 智利Ataeama盐湖生产碳酸锂的工艺流程图
此生产工艺…
此方法工艺流程虽然较为复杂,耗碱量较大,但近年来已有较大的改进,已成为目前盐湖卤水提锂的主要方法。

2.2.2 锻烧法生产工艺
该生产工艺是针对镁锂比较高的盐湖卤水提锂提出的技术。

由于MgC12·6H2O 在97~554℃之间脱水,在550℃以上分解成氧化镁和氯化氢气体,在此条件下氯化锂不分解。

基于此原理建元等学者在1996年提出并完成小型试验。

将煅烧后的烧结物经浸取,锂盐易溶于水则进人溶液,氧化镁几乎不溶于水则留于残渣中,通过浸取工序,并除去浸取液中硫酸根、镁和少量硼等杂质,滤液净化后经蒸发、沉淀烘干就可得到碳酸锂产品。

目前建元等以提钾、提硼后的含锂水氯镁石饱和卤水为原料,采用喷雾干燥、煅烧、加水洗涤、蒸发浓缩、加碱沉淀等生产工序,从高镁锂比盐湖卤水中进行镁锂分离,获得了价高优质的碳酸锂、高纯氧化镁和副产品工业盐酸。

此工艺最大优点是将盐湖资源得到了有效的综合利用,缺点是需要蒸发较大的水量,工艺能耗较高,在锻烧过程有大量的氯化氢气体产生,对设备的腐蚀也相当严重,在大规模的工业化生产中对设备的选型是重中之中。

其工艺流程图如图2.7所示。

图2.7 煅烧法生产碳酸锂的工艺流程图
2.2.3 溶剂萃取生产工艺
…其工艺流程图如图2.8所示。

图2.8 萃取法提取碳酸锂的工艺流程图
此法最大的优点是适合从高镁锂比盐湖卤水中提取碳酸锂,而且工艺可行;但是在萃取工艺中需要处理的卤水量大、对设备的腐蚀性较大,从而在实施的过程中对设备材质的要求较高。

2.2.4 铝酸盐沉淀法生产工艺…
2.2.5 吸附法生产工艺
吸附法生产工艺首先利用有选择性的吸附剂将卤水中的锂离子吸附,然后再将锂离子洗脱下来,达到锂离子与其它离子分离,便于后续工序转化利用。

对于锂含量较低的卤水,吸附法是比较好的方法,此法工艺简单,回收率高,选择性好,与其它方法相比有较大的优越性。

此法的关键是研究性能优良的吸附剂。

其生产碳酸锂的工艺流程如图2.9所示。

图2.9 吸附法提取碳酸锂的工艺流程图

2.2.6 电渗析生产工艺
该工艺是目前比较环保的新型工艺。

中科院盐湖研究所马培华等将盐田日晒蒸发得到的含锂浓缩卤水,通过一级或多级电渗析器,利用阴、阳一价选择性离子交换膜进行循环(连续式、连续部分循环式或批量循环式)工艺浓缩锂,获得富锂低镁卤水。

然后通过深度除杂、精制浓缩,经转化干燥便可制取碳酸锂产品。

该工艺解决了高镁锂比盐湖卤水中镁和其它杂质分离的难题,含锂卤水中(Mg/Li)质量比由(1~300):1降为(0.3~10):1,Li浓度达到2~20g/L,Li的回收率80%,是高镁锂比卤水提取碳酸锂的一个经济实用的工艺技术。

2.3 从海水中提取碳酸锂的生产工艺
…其工艺流程如图2.10所示。

图2.1O 从海水中提取碳酸锂的工艺流程图

2.4 碳酸锂的生产工艺比较与发展
目前碳酸锂生产工艺主要分为:
(1)矿石型矿提锂工艺
(2)盐湖卤水矿提锂工艺。

2.4.1 矿石型矿提锂工艺…
2.4.2 盐湖卤水矿提锂工艺
表2.1 卤水提锂技术基本情况表
从盐湖卤水中制取碳酸锂,具有能耗低和成本低的优势,已成为未来生产基础锂产品的发展方向。

两个关键指标:锂含量和镁锂比。

大多数盐湖都是高镁低锂型,工艺技术难度大。

目前实现大规模工业化开采的含锂盐湖只有镁锂比较低的智利阿塔卡玛盐湖、阿根廷翁布雷穆尔托盐湖和美国银峰盐湖。

玻利维亚的乌尤尼盐湖是全球最大的锂盐湖,一直未能实现大面积开采。

近年来中国也在积极开发盐湖锂资源,卤水提锂主要在台吉乃尔盐湖和扎布耶盐湖两地进行,矿业、等盐湖提锂的技术取得较快进展,生产规模迅速扩大。

盐湖工业股份也开始开发察尔汗盐湖锂资源,将扩大我国碳酸锂产能。

卤水提锂工艺有多种,目前基本可以实现工业化的主要有五种工艺:
1、沉淀法
在含锂较高的卤水中,可加入沉淀剂将锂与其他盐类分离。

无定形氧化铝可与卤水中的锂离子生成稳定的铝锂化合物(LiCl·2Al(OH)·nH2O)沉淀。

从碱性碳酸盐型盐湖晶间卤水中直接分离制取Li2CO3,用磷酸氢二钠作沉淀剂,通过氢或钠型阳离子树脂分离锂与磷酸根离子,从浓缩后的洗脱液中沉淀碳酸锂。


5、离子交换法
离子吸附法的最大优点是从经济和环保上都有很大的优越性,且工艺简单、回收率高、选择性好。

离子交换吸附法对锂含量较低的卤水具有较好的应用前景,该方法的关键是要研究性能优良的吸附剂,要求吸附剂对能排除卤水量共存的碱金属、碱土金属离子的干扰,选择性吸附卤水中的锂离子;吸附剂的吸附―洗脱性能要稳定,适合较大规模的操作使用,制备方法简单,价格便宜,对环境无污染。

世界各国已研究了许多锂吸附剂,但均处于试验阶段,目前国外只有FMC 公司使用这一工艺实现工业化生产。

容摘自六鉴网()发布《碳酸锂技术与市场调研报告》。

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