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化工原料常见问题

碳酸锂主流生产工艺一览

频道:化工原料常见问题 日期: 浏览:140

  碳酸锂的主要制备原材料有锂辉石、锂云母和盐湖卤水。


  由于原材料之间形态与所含物质之间的差异,碳酸锂的制备路径与效果也不尽相同。


  本文将从不同原料类型的角度,对碳酸锂的制备工艺进行剖析:


  锂辉石:


  为原料制备碳酸锂的生产方法主要有四种:硫酸焙烧法、氯化焙烧法、压煮法与石灰石焙烧法。


  其中,硫酸焙烧法比较成熟且被广泛应用,具有流程简单、碳酸锂回收率高与相对较低的矿石氧化锂品味要求的特点。


  该方法将会通过高温焙烧将α-锂辉石转化为具有高活性特点的β-锂辉石,后将其与硫酸混合焙烧、浸出、沉锂除杂后进行蒸发浓缩从而得到碳酸锂。


  然而,由于硫酸的使用量较大,设备维护以及余酸的处理均会对生产成本产生一定影响。


  锂辉石工艺.png


  锂云母:


  制备碳酸锂的主要方法有五种,硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、氯化焙烧法、石灰石焙烧法和压煮法。


  硫酸盐焙烧法是目前广泛使用的方法,在高温煅烧过程中使锂云母结构变得松散,硫酸盐中的阳离子与Li+实现置换。


  该方法通常将在800-950℃的环境下对锂云母与硫酸盐进行混合焙烧,后通过酸浸,并将浸出液进行过滤除杂与蒸发浓缩,最后对浓缩液进行多次沉锂后得到碳酸锂。


  该方法同样具有流程简单与提取率高的特点,但也同样面临因硫酸消耗而带来的成本上升与维护困难等问题。


  除此以外,由于锂云母伴生铯、铷等其他金属,提升其他有价金属的收取率将会有效提高云母的附加价值,抵减由大量酸耗带来的额外成本。


  锂云母工艺.png


  盐湖:


  制备碳酸锂的主要方法有:沉淀法、太阳池法、纳滤与电渗析技术、萃取法、吸附法。


  受制于盐湖资源禀赋与镁锂比差异,盐湖制备碳酸锂的方法需依照盐湖赋存类型进行选择。


  按镁锂比将盐湖进行划分,海外盐湖锂浓度含量较高,禀赋较好,盐湖类型以低镁锂比为主,适用的主要生产方法有沉淀法等。


  相反,国内盐湖禀赋相对偏低,镁锂比偏高,吸附法则成为综合效能最理想的方法之一。


  沉淀法:


  通过蒸发提升锂浓度后进行化学沉淀,并可以根据是否沉淀伴生离子划分为两个方向:


  (1)仅沉淀Li+:铝酸盐沉淀法;


  (2)沉淀Li+与其他伴生离子:碳酸盐沉淀法、硼镁沉淀法。


  其中,碳酸盐沉淀法是现阶段工业运营最为广泛的方法,在日晒中从卤水析出氯化钠和氯化钾,再加入纯碱与石灰乳去钙和镁,在最后完成固液分离后加入纯碱制得碳酸锂。


  此方法在制备过程中可产出种类丰富的盐类产品,提升附加值,但存在锂回收率较低与生产周期较长的问题。


  图2碳酸盐沉淀法提锂流程.png


  吸附法:


  使用天然或合成化合物,在卤水中对锂离子进行选择性吸附,再使用水或洗脱液将锂离子在吸附剂中洗脱实现锂离子分离。


  此方法使用过程中污染较小,且工艺简单,适用于高镁锂比盐湖。但是此方法仍然存在吸附剂通用性较差,实际可吸附容量远小于理论值与吸附剂复用评率低的问题,同时,吸附剂的设备与成型工艺也对吸附容量存在较大影响。

        吸附法工艺.png

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