星悦注册-首选主管锂矿石提碳酸锂工艺是指锂辉石精矿经硫酸化焙烧等处理生产碳酸锂的锂提取方法。与石灰法提锂相比，硫酸法提锂具有锂收率高、能耗小、成本低等优点，已成为从锂辉石精矿生产碳酸锂的主要工业方法。

　　锂矿石提碳酸锂工艺在制备碳酸锂的同时,还可得到氟化钙,硫酸铝铯铷和明矾等有用的副产品，可提高资源利用率大幅度降低生产成本。在制备成本上，锂辉石既可以制备出氢氧化锂也可以制备碳酸锂，只是工艺路线有所不同，设备无法共用，成本上并没有太大的差异。

　　锂矿石提碳酸锂工艺一般由转化焙烧、硫酸化焙烧、熟料浸出和洗涤、浸出被净化、净化液蒸发浓缩、锂沉淀、硫酸钠析出组成。锂矿石提碳酸锂工艺技术相对成熟，该工艺的主要原料为锂辉石精矿，原料化学组成较稳定，其工艺过程易于控制，比较容易制备高纯度锂产品。缺点在于用锂矿石制备工业级碳酸锂的成本高于盐湖提锂的成本。

　　我国矿石提锂生产企业对锂辉石提锂工艺进行了大量研究，以期降低成本，但效果欠佳﹐生产仍延用传统硫酸法工艺和传统装备。锂矿石提碳酸锂工艺主体路线如下: α-锂辉石经高温焙烧晶型转变成β-锂辉石，与硫酸混合，经酸化焙烧﹐生成可溶硫酸锂﹐通过浸出得到硫酸锂溶液﹐经蒸发浓缩后作为生产不同锂盐产品的中间原料。

　　锂矿石提碳酸锂工艺原理：锂矿石矿一般含锂品位低，需经重选和浮选从含Li2O 0.8%-1.3%的原矿获得含Li2O 5.5%-7.0%的锂辉石精矿，作为硫酸法提锂的原料。锂辉石精矿中的怪主要以α型锂辉石形态存在，在硫酸化焙烧前必须经转化焙烧处理，使不与硫酸反应的α型锂辉石转变为能与硫酸反应的β型锂辉石。β型锂辉石在低温下焙烧与硫酸反应，进行H+-Li+交换，生成可溶性硫酸锂。硫酸锂与保持原晶形的不溶性H2O·Al2O3·4SiO2脉石经浸出、过滤等处理而得以分离。

　　锂矿大多为露天开采，对包含锂辉石的伟晶岩进行钻爆开采来获取原矿，并将其运往选矿厂。在选矿厂，将原矿通过颚式破碎机或圆锥破碎机进行破碎，然后进行重选、浮选和磁选，最后经过过滤、洗选和烘干等工序生产出精矿。通常情况下，原矿（锂辉石矿）的Li2O品位约为1%，精矿的Li2O品位约为6%。

　　①在1050~1150oC的高温下，对锂辉石进行热解（煅烧），将锂辉石的矿物成分（晶体结构）由α转化为β，使其易溶于硫酸。

　　③在硫酸锂中加入水和碳酸钙，通过过滤除去Fe和Al等杂质，同时将过量的硫酸作为石膏去除，制成硫酸锂水溶液。

　　④在滤液中加入纯碱和生石灰，使其呈碱性，过滤除去杂质，用硫酸再次中和滤液，蒸发后制成浓度约为3%的Li2SO4溶液。

　　除此之外，还有石灰煅烧法。代替硫酸与碱（如Ca(OH)2）反应，然后通过加热溶液进行浸取。该方法可以生成LiOH·H2O。

　　在西澳计划建设的氢氧化锂精炼厂，据说采用的方法是先纯化硫酸锂溶液，然后通过加入NaOH来替换LiOH（见后文）。另外，也有人提议将硫酸锂溶液直接进行膜电解以获得LiOH·H2O（如加拿大Nemaska Lithium公司正计划引进这种方法）。

　　在提纯锂化合物时还需考虑的是，从矿石中提炼碳酸锂时由于以Li2O浓度约为6%的精矿为原料，因此会产生大量的残渣。通过简单计算发现，40 t矿石中只有1 t被制成碳酸锂，其余的残渣就成为了废矿（含硫酸）。如果是用卤水生产的话，提锂后的废卤水（不含有害物质）可以回排到卤水库。然而，在蒸发过程中，除KCl（可作为肥料）外，还会产生大量的NaCl、MgCl2和Ca(OH)2。

　　目前，由于高镍基正极材料在锂离子电池（LiB）中的应用越来越多，氢氧化锂的需求量也越来越大。氢氧化锂在低温下具有良好的反应性和扩散性，因此较之碳酸锂，更适合生产高镍基正极材料。下面将简要介绍需求量越来越大的氢氧化锂的加工工艺流程。

　　①进行煅烧、硫酸焙烧、酸浸，以去除Si、Al等，Li2SO4溶液的Li浓度约为3%。

　　④加入NaOH（强碱化），使Na2SO4结晶，以去除Na，LiOH溶液的Li浓度约为3%。

　　从锂辉石矿石中提纯碳酸锂的过程中生成的硫酸锂溶液主要来自煅烧或者加入硫酸后的淋滤液。通过阳离子交换膜分离装置对硫酸锂溶液进行电解以提取氢氧化锂。这里使用的阳离子交换膜，通过施加电压只允许单价阳离子从阳极侧流向阴极侧。为防止离子交换膜堵塞，需要使用严格净化后的溶液，这似乎也成了该技术进一步应用的瓶颈。

　　另外，在对氯化锂溶液（除去杂质的卤水或精矿用盐酸浸出后得到的）进行电解时，必须考虑到产生的氯气对设备的破坏。

　　另外，由于氢氧化锂在空气中与二氧化碳发生反应会变成碳酸锂，所以储存时要十分小心且不适合长期运输。此外，虽然未成定论，但无水氢氧化锂具有潮解性。

　　锂资源高效开发与综合利用是该行业的必然发展趋势，各生产企业在选择合适的锂矿石提碳酸锂工艺时应该结合实际情况同时考虑原料来源，运输成本，能源消耗，废气、废渣、废水处理等问题，以实现清洁、高效、综合利用的提锂过程。

　　锂矿石提碳酸锂工艺主要使用的直接能源为煤气、蒸汽折合标准煤后各能源在生产总能耗中所占比例，看出蒸汽是主要消耗能源﹐其主要用于蒸发、浸出、沉淀、干燥等工序﹐其中用于蒸发工序的蒸汽能耗约占蒸汽总能耗的65%~～80%﹐可见选择高效节能的蒸发设备是关键，目前常用的多效蒸发设备，可以考虑采用MVR蒸发工艺。

　　锂辉石转型焙烧于1050 ℃左右进行﹐窑尾尾气温度约350℃﹐这部分尾气含大量热量，但目前大多企业仍放弃利用。锂矿石提碳酸锂工艺可将该尾气用于热水换热或干燥等工序﹐该技术可充分利用尾气温度高的特点﹐进行余热再利用﹐技术成熟、节能效果显著。以生产1t碳酸锂计﹐考虑换热效率﹐如果将这部分余热用于干燥等工序﹐可节约标准煤约125～150 kg /t碳酸锂。

　　锂盐生产蒸发、沉淀等工序蒸汽潜热利用后﹐转变成含较高显热的高温冷凝水。大多数用汽设备是利用蒸汽的潜热﹐排出的是饱和蒸汽冷凝水。锂矿石提碳酸锂工艺蒸汽冷凝水的价值体现在水值和热值两个方面。冷凝水的洁净程度很高﹐可供产品精制、原液预热及渣洗涤等工序使用或返回锅炉房。经过换热后的冷凝水温度为 30～40 ℃，如果采用冷却塔降温，不仅这部分能源白白浪费，而且还要额外消耗冷却塔所需的电能。如将这部分低温热水的热量采用低温热泵的形式回收，那么完全可以回用生产工艺并获得可观的经济效益。

　　锂云母是重要的锂矿资源之一，如何高效经济地从锂云母提取锂等碱金属是锂云母综合开发利用的关键。在选择锂矿石提碳酸锂工艺时，需要进行综合评估，因地制宜，针对不同的生产环境和条件选择合适的提锂方案，或者将不同的提锂工艺进行科学合理地综合运用。在选择锂矿石提碳酸锂工艺时，需要从锂浸出率、设备腐蚀、废渣和副产品利用，以及环保等方面进行综合考虑，选择最合适的提锂生产技术。