一、生產碳酸鋰需要哪些原料
碳酸鋰(li)是(shi)生(sheng)產(chan)二次鋰(li)鹽和金屬(shu)鋰(li)制品的基(ji)礎材料,因而成為了鋰(li)行業(ye)中用量最大的鋰(li)產(chan)品,其(qi)他鋰(li)產(chan)品其(qi)本上都(dou)是(shi)碳酸鋰(li)的下游產(chan)品,那么碳酸鋰(li)是(shi)什么原料生(sheng)產(chan)出來(lai)的呢(ni)?
現如今市場(chang)上的碳酸鋰主要有兩(liang)種(zhong)生產工藝,兩(liang)種(zhong)工藝的原料來源有所不同:
1、鹽湖鹵水提取
鹽(yan)(yan)(yan)湖(hu)鹵(lu)(lu)水(shui)提(ti)取(qu)鋰(li)工藝是指從含鋰(li)的鹽(yan)(yan)(yan)湖(hu)鹵(lu)(lu)水(shui)中提(ti)取(qu)碳(tan)酸鋰(li)和(he)(he)(he)其他(ta)鋰(li)鹽(yan)(yan)(yan)產品,其主(zhu)要原料就是鹽(yan)(yan)(yan)湖(hu)鹵(lu)(lu)水(shui)。目前(qian)世界上采用(yong)的鹽(yan)(yan)(yan)湖(hu)鹵(lu)(lu)水(shui)提(ti)取(qu)技術(shu)主(zhu)要有沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(fa)(fa)(碳(tan)酸鹽(yan)(yan)(yan)沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(fa)(fa)、鋁(lv)酸鹽(yan)(yan)(yan)沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(fa)(fa)、硼(peng)鎂和(he)(he)(he)硼(peng)鋰(li)共沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(fa)(fa))、煅燒浸取(qu)法(fa)(fa)(fa)(fa)、碳(tan)化法(fa)(fa)(fa)(fa)、溶劑萃取(qu)法(fa)(fa)(fa)(fa)、離(li)子交(jiao)換法(fa)(fa)(fa)(fa)等,其中溶劑萃取(qu)法(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)(he)離(li)子交(jiao)換法(fa)(fa)(fa)(fa)還沒(mei)有實現大(da)規模工業(ye)化應(ying)用(yong)。
2、礦石提取
礦石(shi)(shi)提取鋰(li)主(zhu)要是(shi)采用鋰(li)輝(hui)石(shi)(shi)、鋰(li)云母(mu)等固體鋰(li)礦石(shi)(shi)生產(chan)碳酸鋰(li)和其(qi)他鋰(li)產(chan)品。從礦石(shi)(shi)中提取鋰(li)資源的歷史悠久,技術也較成熟,主(zhu)要生產(chan)工藝有(you)石(shi)(shi)灰燒結法(fa)和硫酸法(fa),其(qi)中硫酸法(fa)是(shi)目前使用的主(zhu)要方法(fa)。
二、碳酸鋰的生產工藝流程
碳酸(suan)鋰(li)有(you)兩(liang)種生(sheng)產工藝(yi)(yi),兩(liang)種工藝(yi)(yi)原料(liao)不(bu)同(tong),生(sheng)產方法流程也會不(bu)同(tong):
1、鹽湖鹵水提取
綜合(he)利用鹵水(shui)資源,采(cai)用一系列(lie)蒸發結晶結合(he)其(qi)他提(ti)取工藝(yi),從(cong)(cong)鹵水(shui)中(zhong)回收鈉、鉀、硼、溴、碘等有用組分,再從(cong)(cong)最后的(de)母(mu)液(ye)中(zhong)提(ti)鋰(li)。提(ti)鋰(li)工藝(yi)的(de)關鍵是除去母(mu)液(ye)中(zhong)的(de)鈣、鎂(mei)。
(1)傳統方法是使用燒堿除鎂,然后將溶液(ye)(ye)稀釋至氯(lv)化(hua)鋰(li)低于(yu)13.8克/升,加(jia)入純(chun)堿沉淀(dian)鈣,最(zui)后濃縮母液(ye)(ye)用純(chun)堿沉淀(dian)碳酸(suan)鋰(li)。由于(yu)大量(liang)使用燒堿和純(chun)堿并(bing)增(zeng)加(jia)蒸發量(liang),致使鋰(li)鹽產品成本(ben)較高(gao)。
(2)通過工(gong)(gong)藝改革,利(li)用銀峰鹵(lu)水提鋰,改用石灰乳調(diao)節pH為11,從鋰離子濃度(du)為5克/升的析鹽母液中除(chu)鎂(mei)、用純堿(jian)除(chu)鈣工(gong)(gong)藝,為提鋰降低成本。
(3)目前,從井鹵經制鹽后(hou)(hou),提取硼、鉀、碘、溴(xiu)等(deng)(deng)產品后(hou)(hou),約有(you)80%的(de)鋰留在(zai)母液中,經分步(bu)沉淀除(chu)Ca、Mg及Fe等(deng)(deng)雜質(zhi)后(hou)(hou),用碳(tan)酸鈉沉淀得到碳(tan)酸鋰。
2、礦石提取
礦石提取制備碳酸鋰有多(duo)種方法,以常用的硫酸(suan)法為例,具體工藝流程(cheng)如下:
(1)將鋰輝石或者鋰云母礦(kuang)石中(zhong)進行(xing)轉型焙燒,經冷卻后,輸(shu)送至立磨機進行(xing)細磨,達(da)到一定精礦(kuang)顆粒(li)。
(2)磨制的粉末(mo),與一定酸(suan)礦比(bi)的濃硫酸(suan)混合,進(jin)行(xing)酸(suan)化(hua)焙(bei)燒。
(3)酸化后的酸熟料,輸(shu)送至調漿槽。
(4)制得的(de)漿料中加(jia)入一(yi)定量的(de)碳酸鈣,進行(xing)中性浸出。
(5)對(dui)浸出漿料進(jin)行過(guo)濾,收集浸出液,排出渣(zha)。
(6)對泥渣(zha)進行分離和洗滌(di)操作。
(7)在洗(xi)滌后的(de)(de)硫酸鋰浸出液中加入一定比例的(de)(de)石灰乳和(he)純堿,讓(rang)其中的(de)(de)鎂、鈣鹽進(jin)行充分的(de)(de)沉淀(dian)。
(8)過濾。通過采取(qu)一定的過濾工藝,將氫(qing)氧化(hua)鈣(gai)、氫(qing)氧化(hua)鎂物(wu)質充(chong)分分離。
(9)對(dui)濾液進(jin)行更加(jia)充(chong)分的(de)蒸發和濃縮(suo)。通過在溶(rong)液中加(jia)入(ru)一定量的(de)堿液,讓其中的(de)碳酸鋰充(chong)分進(jin)行沉淀。
(10)在其中加入一定量的水分(fen),充分(fen)對(dui)其中的碳酸(suan)鋰進行分(fen)離和洗滌,有效去除其中的母液,經(jing)過進一步的干燥后,制備(bei)得到碳酸(suan)鋰。