一、生產碳酸鋰需要哪些原料
碳酸鋰是(shi)生產(chan)二次(ci)鋰鹽和金屬鋰制品的基(ji)礎材料,因(yin)而成為了鋰行業中用量最大的鋰產(chan)品,其他鋰產(chan)品其本上都是(shi)碳酸鋰的下游產(chan)品,那么碳酸鋰是(shi)什么原(yuan)料生產(chan)出來的呢?
現如今市場上(shang)的碳(tan)酸(suan)鋰主(zhu)要有兩(liang)種(zhong)(zhong)生(sheng)產工藝,兩(liang)種(zhong)(zhong)工藝的原料(liao)來源(yuan)有所不(bu)同:
1、鹽湖鹵水提取
鹽(yan)湖鹵(lu)水提(ti)取(qu)鋰(li)工藝是(shi)指從含鋰(li)的(de)鹽(yan)湖鹵(lu)水中提(ti)取(qu)碳酸鋰(li)和其他鋰(li)鹽(yan)產品,其主要原料就(jiu)是(shi)鹽(yan)湖鹵(lu)水。目前世界上采(cai)用的(de)鹽(yan)湖鹵(lu)水提(ti)取(qu)技術主要有沉(chen)淀(dian)(dian)法(fa)(fa)(碳酸鹽(yan)沉(chen)淀(dian)(dian)法(fa)(fa)、鋁酸鹽(yan)沉(chen)淀(dian)(dian)法(fa)(fa)、硼鎂和硼鋰(li)共沉(chen)淀(dian)(dian)法(fa)(fa))、煅(duan)燒浸取(qu)法(fa)(fa)、碳化法(fa)(fa)、溶劑(ji)(ji)萃取(qu)法(fa)(fa)、離(li)(li)子交(jiao)(jiao)換(huan)法(fa)(fa)等,其中溶劑(ji)(ji)萃取(qu)法(fa)(fa)和離(li)(li)子交(jiao)(jiao)換(huan)法(fa)(fa)還(huan)沒有實現大規模工業化應用。
2、礦石提取
礦(kuang)石(shi)提取鋰(li)(li)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)是采用鋰(li)(li)輝石(shi)、鋰(li)(li)云母等固體鋰(li)(li)礦(kuang)石(shi)生(sheng)產(chan)(chan)碳酸(suan)鋰(li)(li)和(he)其(qi)他鋰(li)(li)產(chan)(chan)品。從礦(kuang)石(shi)中提取鋰(li)(li)資源的(de)歷史悠久,技術也較成(cheng)熟,主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)生(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)有(you)石(shi)灰(hui)燒結法和(he)硫(liu)酸(suan)法,其(qi)中硫(liu)酸(suan)法是目前使(shi)用的(de)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)方法。
二、碳酸鋰的生產工藝流程
碳酸鋰有兩種生產工藝,兩種工藝原料不(bu)同,生產方(fang)法流程也會(hui)不(bu)同:
1、鹽湖鹵水提取
綜合利用(yong)鹵水(shui)資源,采(cai)用(yong)一(yi)系(xi)列(lie)蒸發結(jie)晶結(jie)合其他提(ti)(ti)取工藝(yi),從(cong)鹵水(shui)中(zhong)回收(shou)鈉、鉀、硼、溴(xiu)、碘(dian)等有用(yong)組分,再從(cong)最(zui)后的(de)母液中(zhong)提(ti)(ti)鋰(li)。提(ti)(ti)鋰(li)工藝(yi)的(de)關鍵是除去(qu)母液中(zhong)的(de)鈣、鎂。
(1)傳(chuan)統方法(fa)是使(shi)用(yong)燒堿除鎂,然后將溶(rong)液(ye)稀(xi)釋至氯化鋰(li)(li)低于(yu)(yu)13.8克/升,加入純(chun)(chun)堿沉(chen)淀鈣(gai),最后濃縮母液(ye)用(yong)純(chun)(chun)堿沉(chen)淀碳酸(suan)鋰(li)(li)。由于(yu)(yu)大量使(shi)用(yong)燒堿和純(chun)(chun)堿并增(zeng)加蒸發量,致使(shi)鋰(li)(li)鹽產品(pin)成本較(jiao)高。
(2)通過工(gong)藝(yi)改革,利用(yong)銀峰鹵(lu)水提鋰,改用(yong)石灰乳調節pH為11,從鋰離子濃度為5克/升的析(xi)鹽母液中除(chu)(chu)鎂(mei)、用(yong)純堿除(chu)(chu)鈣(gai)工(gong)藝(yi),為提鋰降低成本。
(3)目前,從井鹵經(jing)制鹽后,提取硼、鉀(jia)、碘、溴(xiu)等產品后,約有80%的鋰留在母液中,經(jing)分步(bu)沉淀除Ca、Mg及Fe等雜質后,用(yong)碳酸鈉沉淀得到碳酸鋰。
2、礦石提取
礦石提取制備碳酸鋰有多種方(fang)法,以常用的硫(liu)酸(suan)法為例,具體工藝流程如下:
(1)將鋰輝石(shi)或(huo)者鋰云母礦石(shi)中進(jin)行(xing)轉(zhuan)型焙燒,經冷卻后,輸送至立磨(mo)機進(jin)行(xing)細磨(mo),達(da)到一(yi)定(ding)精礦顆粒。
(2)磨制的粉末,與一定酸礦比的濃硫酸混(hun)合,進行酸化焙燒。
(3)酸(suan)化后的酸(suan)熟料,輸送至調(diao)漿槽(cao)。
(4)制得(de)的漿料(liao)中加入一定量的碳酸鈣,進行中性(xing)浸(jin)出(chu)。
(5)對浸(jin)出漿料進行過濾,收(shou)集浸(jin)出液,排出渣。
(6)對泥(ni)渣進行(xing)分離和洗滌操作。
(7)在洗滌后的(de)(de)硫酸(suan)鋰浸(jin)出液中加入一定比例的(de)(de)石(shi)灰乳和純堿,讓(rang)其中的(de)(de)鎂、鈣(gai)鹽(yan)進行(xing)充分的(de)(de)沉淀。
(8)過(guo)濾(lv)。通過(guo)采取一定(ding)的過(guo)濾(lv)工藝,將氫氧(yang)化鈣、氫氧(yang)化鎂物質充分(fen)分(fen)離。
(9)對濾(lv)液進(jin)行更加(jia)充分的蒸(zheng)發(fa)和濃(nong)縮。通過(guo)在溶液中加(jia)入一定量的堿液,讓其中的碳酸鋰充分進(jin)行沉淀。
(10)在其中(zhong)加入一(yi)定(ding)量的(de)水分(fen),充分(fen)對其中(zhong)的(de)碳酸鋰進行分(fen)離和洗滌,有(you)效(xiao)去除(chu)其中(zhong)的(de)母液,經過(guo)進一(yi)步的(de)干燥后(hou),制備得到(dao)碳酸鋰。