碳酸锂制造工艺与其研究
- 格式:doc
- 大小:33.50 KB
- 文档页数:7
碳酸锂工艺简介及应用碳酸锂是一种重要的锂化合物,具有广泛的应用领域。
碳酸锂工艺可以通过锂矿石或锂盐资源进行生产,其主要生产方法包括碳酸锂矿石的矿物浮选法、硫化物浸出法、盐湖水的化学法和热分解法等。
碳酸锂的生产过程中,首先需要从锂矿石中提取出锂,再将其转化为碳酸锂。
碳酸锂的制备方法有湿法和干法两种。
湿法制备常采用碳酸法、氢氧化法和氯化法等。
碳酸法是一种常用的湿法制备碳酸锂的方法,其过程主要包括溶液制备、澄清、饱和、析出、精制、干燥等步骤。
干法制备碳酸锂主要是通过矿浮选、热处理、水解和碳化等工序进行。
这两种制备方法都具有一定的优缺点,需要根据实际情况选择合适的工艺路线。
碳酸锂在能源领域有着广泛的应用,尤其是在锂电池领域。
锂电池是当今最重要的可重复充放电电池之一,其具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势。
碳酸锂是锂离子电池的重要原料,其用于电池正极材料的制备。
碳酸锂在锂电池领域中的应用不仅限于电池正极材料,还可用来制备锂钴酸、锰酸锂等电池材料。
此外,碳酸锂还广泛用于冶金、陶瓷、光学玻璃、涂料、催化剂、药物和化学试剂等领域。
在冶金行业中,碳酸锂可用作生产锂合金和特种钢的原料。
在陶瓷和光学玻璃领域,碳酸锂可用作控制玻璃折射率和调节玻璃的熔点。
在涂料、催化剂和化学试剂方面,碳酸锂的应用范围也非常广泛。
总的来说,碳酸锂工艺是生产碳酸锂的关键步骤,其制备方法包括湿法和干法两种。
碳酸锂作为一种重要的锂化合物,在能源领域尤其是锂电池领域具有广泛的应用。
此外,碳酸锂还在冶金、陶瓷、光学玻璃、涂料、催化剂、药物和化学试剂等行业中发挥着重要作用。
从锂云母中提取碳酸锂的研究随着社会和经济的快速发展,以及越来越多的人从事能源相关行业,有必要探索能源更加可持续发展的方法。
碳酸锂是一种非常受欢迎的新能源,它的应用非常广泛,比如电池、电动汽车、家用电器等。
因此,提取碳酸锂已经成为了一个重要的研究方向。
碳酸锂最常用的来源是从锂云母中提取,所以对于如何从锂云母中提取碳酸锂的研究就变得尤为重要。
一般来说,从锂云母中提取碳酸锂的方法有三种。
第一种方法是矿化法,即用稀有金属盐(如碳酸锂、硫酸锂)将锂云母熔融,然后将其在液化气中熔融,从而得到晶体碳酸锂。
但是这种方法的缺点是得到的碳酸锂的成本太高,且不能有效地提取有用成分。
第二种方法是用水熔解法,其原理是将锂云母碎碎成小颗粒,然后将其放入水中熔解,从而得到碳酸锂溶液,最后将其过滤干燥,即可得到碳酸锂。
但是这种方法只能得到低纯度的碳酸锂溶液,无法获得高纯度的产品。
第三种方法是蒸馏法,即将锂云母熔融并放置在蒸馏容器内,然后将其置于较高的温度,通过改变温度使碳酸锂和水分开,从而提取到纯净的碳酸锂。
然而,这种方法的缺点是提取速度较慢,需要耗费大量的能源,且会排放大量的污染物。
因此,为了解决上述问题,已经有一些研究者发展出了一种新的提取方法抽提法。
抽提法是一种以较低温度抽取碳酸锂的新方法,可以避免上述方法中排放大量污染物的缺点,且能够有效地提取出较高纯度的碳酸锂,是一种比较实用的提取技术。
此外,还有一种新型抽提法光热抽提法,它是以光能和热能作为源动力,利用锂云母中的锂和水的发光反应和相互作用,抽取出碳酸锂。
这种抽提法的特点是反应温度较低,可以有效地提高反应的效率,而且可以降低成本,是一种理想的抽提方法。
综上所述,从锂云母中提取碳酸锂是一种比较实用的技术,其中有几种抽提方法,如矿化法、水熔解法、蒸馏法、抽提法和光热抽提法。
所有这些方法都可以有效地提取碳酸锂,为可持续发展提供有力的支持。
同时,未来还有必要进行更多深入研究,以进一步提高提取碳酸锂的效率,推动碳酸锂的更多应用。
碳酸锂生产工艺流程碳酸锂(Li2CO3)是一种重要的锂化工产品,广泛应用于锂离子电池、玻璃陶瓷、橡胶制品等领域。
下面我将介绍碳酸锂的生产工艺流程。
碳酸锂的生产主要分为矿石提取和化学合成两个步骤。
我们先来看矿石提取过程。
矿石提取是从含锂矿石中提取锂元素,常用的方法有硫酸浸矿法和水热法。
硫酸浸矿法是将锂矿石破碎、磨细后与浓硫酸反应,生成硫酸锂溶液。
然后,将硫酸锂溶液通过过滤和蒸发浓缩等工艺步骤,得到含锂的浓缩溶液。
水热法是将锂矿石与稀硫酸或氢氧化钠溶液反应,在高温高压条件下,将锂元素溶解出来。
接下来,将溶液经过过滤和脱色等工艺步骤,得到含锂的浓缩溶液。
完成了矿石提取的过程后,进入化学合成阶段。
化学合成是将含锂的浓缩溶液经过碳化、碱石法或氯化法得到碳酸锂。
碳化法是将含锂溶液首先与氧化碳反应,生成碳酸锂沉淀。
然后,通过过滤、洗涤和干燥等工艺步骤,得到粉末状的碳酸锂。
碱石法是将含锂溶液与氢氧化钠反应,生成氢氧化锂。
然后,将氢氧化锂经过过滤、碳酸化和干燥等工艺步骤,得到碳酸锂产品。
氯化法是将含锂溶液与氯化铵反应,生成氯化锂。
然后,将氯化锂与碳酸钠反应,生成碳酸锂沉淀。
最后,通过过滤、洗涤和干燥等工艺步骤,得到粉末状的碳酸锂。
完成了碳酸锂的生产工艺流程后,还需要对碳酸锂产品进行质量检测和包装。
质量检测包括对碳酸锂产品进行化学成分和物理性质的测试,确保其符合相关标准。
包装一般采用塑料袋、纸箱或金属桶等密封包装,以防止湿气或杂质进入,保证产品的质量稳定。
以上就是碳酸锂生产工艺流程的简要介绍。
通过矿石提取和化学合成的过程,我们可以得到高纯度的碳酸锂产品,满足不同领域的需求。
同时,还需要注重生产过程中的安全与环保,提高资源利用率,减少二氧化碳等污染物的排放,以实现可持续发展的目标。
碳酸锂行业概况及工艺路线碳酸锂是一种重要的锂化工产品,被广泛应用于锂离子电池、玻璃陶瓷、冶金工业等领域。
本文将从碳酸锂行业概况和工艺路线两个方面进行介绍和分析。
一、碳酸锂行业概况碳酸锂是一种无色结晶体,化学式为Li2CO3,相对分子质量为73.89。
由于其具有高能量密度、长循环寿命、低自放电等优点,碳酸锂被广泛应用于电动汽车、移动通信设备、便携式电子产品等领域。
全球碳酸锂产能主要集中在中国、澳大利亚、阿根廷等国家。
中国是全球最大的碳酸锂生产国,其产量占据全球市场份额的60%以上。
中国碳酸锂产业发展迅速,已形成以天齐锂业、宁德时代、比亚迪等为代表的一批知名企业。
二、碳酸锂工艺路线碳酸锂的生产工艺主要包括矿石选矿、浮选、氢化、碳化和水解等环节。
1. 矿石选矿碳酸锂的主要矿石有石英石、云母石、白云石等。
首先通过矿石选矿工艺,将矿石中的有用成分与杂质分离,得到富含锂的矿石。
2. 浮选将选矿得到的矿石进行浮选处理,通过物理和化学方法将含锂矿石与其他矿石分离。
常用的浮选剂有脂肪酸、磺化剂等。
3. 氢化将经过浮选处理的矿石进行氢化反应,利用氢气与碳酸锂反应生成氢化锂。
反应产物经过过滤、干燥等处理,得到氢化锂。
4. 碳化将氢化锂与二氧化碳进行碳化反应,生成碳酸锂。
碳化反应通常在高温下进行,反应温度一般为900-1000摄氏度。
5. 水解将碳酸锂溶解在水中,经过过滤、浓缩等工艺步骤,得到纯度较高的碳酸锂产品。
以上是碳酸锂的主要生产工艺路线,不同企业和工厂在具体操作过程中可能会有所不同,但整体的工艺流程是相似的。
总结:碳酸锂是一种重要的锂化工产品,具有广泛的应用前景。
随着新能源产业的快速发展,碳酸锂的需求量逐年增加。
中国在碳酸锂产业上具有较强的竞争优势,但也面临着环境污染、资源消耗等问题。
未来,应加强碳酸锂的研发和生产技术,提高资源利用率,推动碳酸锂产业的可持续发展。
电解铝槽大修渣提取碳酸锂的工艺一、研究背景碳酸锂是锂资源的重要化工产品,广泛应用于锂电池、玻璃和陶瓷等领域。
目前,我国的锂资源主要以锂辉石和硬岩矿为主,但其资源储量较少,且开采成本高。
电解铝槽大修渣中富含氢氧化铝和少量的碳酸锂,因此开发提取碳酸锂的工艺对于资源综合利用和降低成本具有重要意义。
二、碳酸锂提取工艺的优势1.低成本:电解铝槽大修渣是铝冶炼过程中的副产物,其作为碳酸锂的原料具有低成本优势,有利于提高碳酸锂的产量和降低生产成本。
2.资源综合利用:以电解铝槽大修渣为原料提取碳酸锂,既能降低资源开采的成本,又可以实现资源的综合利用,减少对环境的影响。
三、碳酸锂提取工艺的技术路线1.原料准备:电解铝槽大修渣经过干法或湿法处理,得到含碳酸锂的粉末。
2.碳酸锂提取:将粉末经过酸碱处理、稀硫酸浸取和碱沉淀等步骤,最终得到高纯度的碳酸锂。
3.碳酸锂产品制备:对提取的碳酸锂进行干燥、粉碎、离子交换等处理,最终得到碳酸锂产品。
四、碳酸锂提取工艺的工程实现1.原料预处理:对电解铝槽大修渣进行干法或湿法处理,保证原料中的碳酸锂得到充分的释放和提取。
2.工艺优化:优化酸碱处理、稀硫酸浸取和碱沉淀等关键步骤的工艺参数,提高碳酸锂的提取率和产品质量。
3.设备选型:选择适合碳酸锂提取工艺要求的设备,如酸碱处理设备、浸取设备和沉淀设备等。
4.环保治理:针对碳酸锂生产过程中产生的废水和废气,实施合理的处理和利用,最大限度地减少对环境的影响。
五、碳酸锂提取工艺的应用前景1.产业应用:碳酸锂广泛应用于锂电池、玻璃和陶瓷等领域,在我国具有广阔的市场需求。
2.经济效益:通过电解铝槽大修渣提取碳酸锂,可以提高资源的综合利用效率,降低生产成本,增加企业的经济效益。
3.社会效益:碳酸锂提取工艺的推广应用,可以减少对锂资源的开采压力,实现资源的可持续利用,对于社会和环境具有积极的意义。
六、总结和展望电解铝槽大修渣提取碳酸锂的工艺具有广阔的应用前景,有利于实现资源的综合利用和降低成本。
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。
一文认识碳酸锂制备工艺及应用
碳酸锂是锂化合物中最重要的锂盐,是制备高纯锂化合物和锂合金的主要原料,在玻璃和陶瓷制造、医药、有色金属冶炼、锂电池电极材料等领域具有广阔的应用前景。
目前,生产碳酸锂原料主要有锂辉石、盐湖卤水、海水等,因生产原料不同,生产工艺也有所不同。
一、国内外碳酸锂研究现状及产业链
碳酸锂用途广泛,在电池、润滑剂、陶瓷、玻璃、冶炼等重要工业领域都是不可或缺原料。
长期以来,由于存在技术和资源两大壁垒,全球碳酸锂行业处于寡头垄断格局中,三大巨头智利SQM、美国FMC和德国Chemtall合计年产能逾8万吨,占全球市场80%的份额,中国高纯度碳酸锂也多依赖进口。
碳酸锂的提取工艺分为矿石提取和盐湖卤水提取两大类。
矿石提取工艺成熟,但耗能高、污染重、成本高;盐湖卤水提锂的优势在于,碳酸锂含量高和成本低,但技术难度高,尤其是电池级碳酸锂的提纯。
目前国内生产还是以矿石提锂为主,青海盐湖工业股份有限公司在卤水提锂工艺处于领先地位。
碳酸锂产业链
二、碳酸锂制备工艺
(一)锂辉石为原料制取碳酸锂工艺
以锂辉石为原料,制取碳酸锂工艺主要有硫酸法、锂辉石与硫酸盐混合烧结法、碳酸钠加压浸出法、氯化焙烧法、石灰石焙烧法等。
1、硫酸法。
氯化锂与碳酸钠反应结晶制备碳酸锂的研究近年来,随着新能源技术的发展,各种新能源储能材料应运而生,其中碳酸锂是一种新型的高效储能材料,备受国内外科研人员的关注。
碳酸锂具有价格低廉、质量轻、安全可靠等优势,是研制出新型、高效、环保的锂离子储能电池的关键材料。
如何高效、成本低廉的制备碳酸锂,是目前研究的热点。
氯化锂与碳酸钠可通过反应来制备碳酸锂,该反应具有低投入、节约原料等优势,由此研究可以大大节约成本,提升碳酸锂制备实验的效率,因此,本文就氯化锂与碳酸钠反应制备碳酸锂的方法作出研究分析。
首先,本文介绍了氯化锂与碳酸钠反应结晶制备碳酸锂的基本原理,其中氯化锂和碳酸钠是这种反应的催化剂,可使碳酸锂分子形成氯化锂的溶剂析出晶体。
同时,反应的温度、时间以及其他反应条件也是影响反应结晶制备碳酸锂效率的重要因素,因此本文通过实验对温度、时间以及其他反应条件进行了系统探索,得出了更优化的反应条件。
接下来,本文进一步采用电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对该反应所产生的碳酸锂的形貌及其相的结构进行分析,发现所制备的碳酸锂颗粒呈棒状,晶体结构为层状结构,是碳酸锂的结晶形式,有利于碳酸锂的后续利用。
此外,本文还采用振动布朗管测定和水溶解法验证碳酸锂的纯度,结果发现,所制备的碳酸锂纯度均高于99.9%,表明该反应制备碳酸锂的效率非常高。
总之,通过氯化锂与碳酸钠反应可以高效结晶制备优质的碳酸锂。
该研究可以为碳酸锂的生产提供参考,同时也可以帮助科研人员在该领域做更多深入的研究。
该研究的结果表明:通过氯化锂与碳酸钠反应可以高效结晶制备优质的碳酸锂,且本文研究的过程中未发现出现任何污染等安全问题,反映了合成碳酸锂的过程是安全高效的,可为相关行业提供一种新的制备碳酸锂的方法。
本研究有几个缺陷需要改进,第一,虽然本文探索了某些反应条件,但由于实验条件的局限,本文没有涵盖反应过程中所有可能存在的反应条件;第二,由于本文研究的研究对象是某种特定的反应溶液,因此在其他反应体系中进行的同样的反应可能会产生不同的结果。
1 / 7
碳酸锂的生产工艺
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:…
2 / 7
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。
3 / 7
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
4 / 7
化锂不分解。基于此原理杨建元等学者在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。目前杨建元等以提钾、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
5 / 7
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。中科院青海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%,是青海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。
6 / 7
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,卤水提锂主要在青海台吉乃尔盐湖和
西藏扎布耶盐湖两地进行,西藏矿业、中信国安等盐湖提锂的技术取得较快进展,
生产规模迅速扩大。
青海盐湖工业股份有限公司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中大量共存
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―
7 / 7
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。