一、生產碳酸鋰需要哪些原料
碳(tan)酸鋰(li)(li)是生產(chan)二次鋰(li)(li)鹽和金屬鋰(li)(li)制品的(de)(de)基礎材料(liao),因而(er)成(cheng)為了鋰(li)(li)行業中(zhong)用量最大的(de)(de)鋰(li)(li)產(chan)品,其他鋰(li)(li)產(chan)品其本上都(dou)是碳(tan)酸鋰(li)(li)的(de)(de)下游產(chan)品,那么碳(tan)酸鋰(li)(li)是什么原料(liao)生產(chan)出(chu)來的(de)(de)呢?
現(xian)如(ru)今市場上的碳(tan)酸鋰主要(yao)有兩種生產工藝,兩種工藝的原(yuan)料來源有所不(bu)同:
1、鹽湖鹵水提取
鹽(yan)湖(hu)(hu)鹵水(shui)(shui)提(ti)取(qu)鋰(li)工藝是指(zhi)從含鋰(li)的(de)鹽(yan)湖(hu)(hu)鹵水(shui)(shui)中提(ti)取(qu)碳(tan)酸(suan)鋰(li)和(he)其(qi)(qi)他鋰(li)鹽(yan)產品(pin),其(qi)(qi)主要(yao)原料就是鹽(yan)湖(hu)(hu)鹵水(shui)(shui)。目(mu)前世界上采用的(de)鹽(yan)湖(hu)(hu)鹵水(shui)(shui)提(ti)取(qu)技術主要(yao)有沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)(碳(tan)酸(suan)鹽(yan)沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)、鋁酸(suan)鹽(yan)沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)、硼鎂和(he)硼鋰(li)共(gong)沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa))、煅燒(shao)浸取(qu)法(fa)、碳(tan)化(hua)法(fa)、溶劑萃(cui)取(qu)法(fa)、離子(zi)(zi)交換法(fa)等,其(qi)(qi)中溶劑萃(cui)取(qu)法(fa)和(he)離子(zi)(zi)交換法(fa)還沒有實現大規模工業化(hua)應用。
2、礦石提取
礦石(shi)提取鋰(li)主要(yao)是(shi)采用鋰(li)輝石(shi)、鋰(li)云母等固體(ti)鋰(li)礦石(shi)生產碳酸鋰(li)和(he)(he)其(qi)他(ta)鋰(li)產品。從礦石(shi)中提取鋰(li)資源(yuan)的歷史悠(you)久,技術(shu)也較(jiao)成熟,主要(yao)生產工藝有石(shi)灰燒(shao)結法和(he)(he)硫(liu)酸法,其(qi)中硫(liu)酸法是(shi)目前使用的主要(yao)方(fang)法。
二、碳酸鋰的生產工藝流程
碳(tan)酸鋰有兩種(zhong)生產(chan)工(gong)藝(yi),兩種(zhong)工(gong)藝(yi)原(yuan)料不同(tong),生產(chan)方法流(liu)程也會不同(tong):
1、鹽湖鹵水提取
綜合(he)利用鹵水資源,采用一系列蒸(zheng)發結晶結合(he)其他提取工(gong)藝,從鹵水中(zhong)(zhong)回收鈉、鉀、硼、溴、碘(dian)等有用組分,再從最后的(de)(de)(de)母液(ye)中(zhong)(zhong)提鋰。提鋰工(gong)藝的(de)(de)(de)關鍵是(shi)除去母液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鈣、鎂。
(1)傳(chuan)統方法是使用燒堿(jian)(jian)除鎂,然后(hou)將溶(rong)液(ye)稀釋至氯化鋰低(di)于13.8克/升,加入純(chun)堿(jian)(jian)沉淀鈣,最后(hou)濃縮母(mu)液(ye)用純(chun)堿(jian)(jian)沉淀碳酸鋰。由(you)于大量使用燒堿(jian)(jian)和純(chun)堿(jian)(jian)并(bing)增(zeng)加蒸發量,致使鋰鹽(yan)產品成本較(jiao)高。
(2)通過工藝改革(ge),利用銀(yin)峰鹵水提鋰,改用石灰乳(ru)調節pH為11,從鋰離子濃度為5克(ke)/升的析(xi)鹽母液(ye)中除(chu)鎂、用純堿除(chu)鈣工藝,為提鋰降低(di)成本。
(3)目前,從井鹵經(jing)(jing)制(zhi)鹽后,提取(qu)硼(peng)、鉀、碘、溴等產品(pin)后,約有(you)80%的鋰(li)留在母液中,經(jing)(jing)分步沉(chen)淀除Ca、Mg及Fe等雜質后,用(yong)碳酸鈉沉(chen)淀得到碳酸鋰(li)。
2、礦石提取
礦石提取制備碳酸鋰有(you)多種方(fang)法,以常用的硫酸法為例(li),具體(ti)工(gong)藝流程如(ru)下:
(1)將鋰輝石或(huo)者(zhe)鋰云母礦石中進行(xing)轉型焙燒(shao),經冷卻后,輸送至立磨(mo)機進行(xing)細磨(mo),達(da)到一定(ding)精礦顆粒。
(2)磨制(zhi)的(de)粉(fen)末(mo),與一定酸(suan)礦比的(de)濃硫酸(suan)混合(he),進行酸(suan)化焙燒。
(3)酸(suan)化后的酸(suan)熟料,輸送至調漿(jiang)槽。
(4)制(zhi)得(de)的漿料中(zhong)加入(ru)一定量的碳酸鈣,進行中(zhong)性浸出。
(5)對浸出漿料(liao)進行過濾,收集浸出液,排(pai)出渣。
(6)對泥渣(zha)進行分離(li)和洗滌操作。
(7)在(zai)洗滌(di)后的硫酸鋰浸出液(ye)中加入一定比(bi)例的石灰乳(ru)和純(chun)堿,讓其中的鎂、鈣鹽進行充分的沉(chen)淀。
(8)過濾。通過采取一定的過濾工(gong)藝,將氫氧(yang)化(hua)鈣、氫氧(yang)化(hua)鎂物質(zhi)充(chong)分(fen)分(fen)離。
(9)對濾液(ye)進行(xing)(xing)更加充分(fen)的(de)(de)蒸發和濃縮。通過在溶液(ye)中(zhong)加入一定量的(de)(de)堿液(ye),讓其中(zhong)的(de)(de)碳酸鋰充分(fen)進行(xing)(xing)沉淀。
(10)在其(qi)中(zhong)加入一定量(liang)的(de)(de)水分,充分對其(qi)中(zhong)的(de)(de)碳酸(suan)鋰(li)進行(xing)分離和洗(xi)滌(di),有效去除其(qi)中(zhong)的(de)(de)母液,經過(guo)進一步的(de)(de)干(gan)燥(zao)后,制備得(de)到碳酸(suan)鋰(li)。