西藏盐湖锂精矿制备电池级碳酸锂几种工艺探讨

工艺发展日新月异，研发进展有条不紊 1 电化学脱嵌法：中南锂业 该工艺由中南锂业研发并逐步实现产业化，工艺路线是“电化学脱嵌+蒸发浓缩”，首先，前端采用电化学的方法进行锂富集，利用锂离子电池中的󰀁Li 插层󰀁/脱层原理，工作电极（通常采用磷酸铁锂）作为锂捕获材料先从盐水中捕获󰀁Li+，再将其释放到溶液中回收。其锂回收率能达到󰀁95%以上，盐田处理一个月后的锂离子浓度可以达到󰀁20g/L。在电化学作用下可避免脱锂过程用酸洗脱材料，从而减少了材料溶损，增强了循环性能。其后端采用的是膜浓缩工艺，同时加热强制蒸发。 正文目录

工艺发展日新月异，研发进展有条不紊1 电化学脱嵌法：中南锂业2 改良后的吸附工艺：久吾高科3 双极膜电渗析法

图表 电化学脱嵌法提锂原理一览

1该工艺对盐田依赖性低，卤水适应性强，不会造成资源浪费、环境污染。但是该工艺对配套电力基础设施要求较高，不适合西藏高海拔以及南美电力资源缺乏的盐湖。 该工艺建设周期短，后期维护成本低，并且可以在现有工艺基础上加入前端电化学脱嵌工艺，投资额较小。同时降低了󰀁2-3 年的预晒时间，全流程成本约为1.5-2 万元/吨。目前该工艺被多家青海盐湖企业与南美盐湖企业所接纳。

2 改良后的吸附工艺：久吾高科 久吾高科研发的“高性能锂吸附耦合膜分离工艺”配套连续移动床锂吸附装置，可进行原卤提锂，突破钾盐产能限制，提高锂收率。该工艺吸附剂成本低，可在󰀁20℃下的常温环境下使用，无需加热卤水，且吸附周期较长，同时连续移动床技术可以充分利用吸附剂，占地面积较小。

该工艺采用铝系吸附剂和钛系吸附剂分别在青海多个盐湖与西藏多个盐湖进行中试，锂收率达到85%，吸附剂容量达到2mg/g，单次容损率低于0.03%，图表 久吾高科吸附技术流程一览 原卤吸附提锂纯化浓缩

钾肥产品析钠析钾沉锂洗涤

碳酸锂

年容损率低于10%。

2久吾高科对智利某盐湖进行方案设计，测算2万吨/年碳酸锂装置投资额约14.6亿元，吨产品成本约1.8万元。

盐湖提锂工艺

不同的盐湖对应不同的锂富集提锂工艺。盐湖中的锂一般是从制钠、制钾后剩下的老卤中提炼出来的。锂富集后，经过蒸发、脱镁、浓缩，提取锂离子，生成碳酸锂。西藏盐湖水质好，但开采环境不理想。目前青海盐湖尚可开发，但镁锂比高，提锂困难。

与国外盐湖相比，需要进行额外的锂富集步骤，而盐湖因卤水浓度不同对应不同的锂富集提锂工艺。煅烧法对原料要求高，卤水锂浓度必须达到8-9g/L。该提取法适用于高镁、高锂含量（一般要求达到2g/L）的卤水资源。沉淀法要求盐湖中锂离子质量浓度大于0.5g/L，镁锂重量比为1比200/1时，盐湖卤水中锂含量大于1g/L . 盐湖锂离子质量浓度大于0.5g/L，盐湖锂离子质量浓度大于0.5g/L，吸附法适用于0.1g/L卤水。

目前，从盐湖中提锂的方法有七种，其中吸附法和电渗析法在青海应用最为广泛。目前，国际上主要采用的盐湖卤水提取技术有沉淀法（包括碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法、水合硫酸锂结晶沉淀法、硼镁硼锂共沉淀法）、煅烧浸出法、碳化法法、溶剂萃取法、吸附法、电渗析法、膜分离法等，其中溶剂萃取法尚未实现大规模工业应用。

沉淀法/太阳能电池法

又称太阳能电池法，常用于锂浓度较高的盐池。浓缩富锂卤水是通过蒸发老卤水，通过酸化或萃取去除硼和钙镁离子，得到高锂卤水。之后，添加纯碱沉淀剂以将锂与其他盐分离。Li2CO3，直接从碱性碳酸盐湖的晶间卤水中分离出来。磷酸氢二钠用作沉淀剂。锂离子和磷酸根离子通过氢或钠阳离子树脂分离。碳酸锂从浓缩的洗脱液中沉淀出来。 煅烧浸出法

煅烧浸出法通过煅烧、浸出、沉淀等步骤实现碳酸锂的提取。煅烧浸出法是将硼提卤水蒸发得到四水氯化镁，煅烧后得到氧化镁，用水浸出锂，用石灰乳和纯碱去除钙、镁等杂质，溶液为蒸发至约 2% Li。加入纯碱沉淀碳酸锂，将煅烧后的氧化镁渣精制，得到纯度为98.5%的氧化镁副产物。

煅烧法有利于锂镁等资源的综合利用，原料消耗低，但镁的提取工艺复杂，设备腐蚀严重，需蒸发的水量大，能耗大，存在环境污染问题。在当前环保严控环境监管下，面临较大环境风险。

国内盐湖卤水提取碳酸锂生产工艺及现状

中国盐湖产的碳酸锂在国内乃至世界都具有较高的地位，其成本优势明显。越

来越多的企业得益于盐湖提取碳酸锂的生产工艺，从而提高碳酸锂材料的性能和利

用效率。

一、盐湖提取碳酸锂的基本原理

碳酸锂提取的主要原理是将碳酸锂从盐湖水中提取出来，并利用电解的方法来

把碳酸锂转化成固体充电极材料。此过程可以分为三步：电解析出碳酸锂，甲醇

空气与碳酸锂放电，过滤把脱水凝胶过滤出来，最后称重得到碳酸锂粉末。

二、盐湖提取碳酸锂的优势

1. 碳酸锂价格更便宜：相比传统碳酸锂工艺，盐湖提取碳酸锂的价格更便宜，

主要在于电解液的制备成本更低；

2. 生产周期显著缩短：mainly in that the preparation of electrolyte is much shorter than that of traditional carbon dioxide;

3. 环境法规较为宽松：通常情况下，盐湖提取碳酸锂技术需要非常轻微的环境

保护措施，碳酸锂废弃物也比传统碳酸锂生产工艺更容易处理；

4. 低耗水：盐湖提取碳酸锂工艺十分节能，且其生产不但不污染环境，而且还

大大减少了水的消耗。

三、盐湖提取碳酸锂的现状

目前，中国盐湖提取碳酸锂的新技术和新工艺已经实现了大规模的应用，这是

由于低成本的优势。国内几家大型碳酸锂生产企业都采用了盐湖提取碳酸锂的工

艺，拥有一定的生产规模。此外，由于技术成熟，碳酸锂产品质量也得到了很大提

高。 鉴于盐湖提取碳酸锂的优势，该技术有望进一步扩大，以满足国内外对碳酸锂

的不断增长的市场需求。

科技创新导报2018 NO.08

Science and Technology Innovation Herald工业技术

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald141DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.08.141

盐湖卤水制备碳酸锂产品工艺探讨①

申朝贵 李斌寿 杨尚明 董守龙 赵林昌 桑青山

（青海锂业有限公司 青海格尔木 816000）

摘 要：在盐湖卤水生产Li

2CO

3工艺中，除镁工序、沉锂反应工序及洗涤工序对Li

2CO

3产品的质量指标有关键性影响。本文主要探讨了烧碱

加入量对产品中Mg2+含量的影响，纯碱加入量对Li

+转化率的影响及洗涤工艺对Li

2CO

3产品中Cl-、Mg2+含量及洗涤液pH的影响。

关键词：NaOH Na

2CO

3 Li

2CO

3 洗涤 Mg2+ Cl-

中图分类号：TQ115 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)03(b)-0141-03

Abstract: In the process of producing lithium carbonate from Saline Lake brine, the magnesium removal process,

the lithium conversion reaction process and the washing process have a key influence on the quality of the Li

2CO

3

products. In this paper, the influence of the amount of caustic soda on the content of Mg2+, the influence of the

amount of soda addition on the conversion rate of Li+ and the effect of washing process on the content of Cl- and