一、生產碳酸鋰需要哪些原料
碳酸鋰(li)是生產(chan)(chan)(chan)二(er)次鋰(li)鹽和金(jin)屬鋰(li)制(zhi)品的(de)(de)(de)基礎(chu)材(cai)料(liao),因而(er)成為(wei)了鋰(li)行(xing)業中(zhong)用量最大(da)的(de)(de)(de)鋰(li)產(chan)(chan)(chan)品,其他(ta)鋰(li)產(chan)(chan)(chan)品其本上都是碳酸鋰(li)的(de)(de)(de)下游產(chan)(chan)(chan)品,那么碳酸鋰(li)是什么原料(liao)生產(chan)(chan)(chan)出(chu)來的(de)(de)(de)呢?
現如(ru)今(jin)市場(chang)上的(de)碳酸鋰主要有兩種生產(chan)工藝,兩種工藝的(de)原料來源有所不(bu)同:
1、鹽湖鹵水提取
鹽(yan)湖(hu)鹵水提(ti)(ti)取鋰工(gong)藝(yi)是指從含鋰的鹽(yan)湖(hu)鹵水中提(ti)(ti)取碳(tan)酸(suan)鋰和(he)(he)其(qi)他鋰鹽(yan)產(chan)品,其(qi)主(zhu)要原(yuan)料就是鹽(yan)湖(hu)鹵水。目前世界上采用的鹽(yan)湖(hu)鹵水提(ti)(ti)取技術主(zhu)要有沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(碳(tan)酸(suan)鹽(yan)沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)、鋁(lv)酸(suan)鹽(yan)沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)、硼鎂和(he)(he)硼鋰共(gong)沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa))、煅燒浸(jin)取法(fa)(fa)、碳(tan)化法(fa)(fa)、溶劑(ji)萃取法(fa)(fa)、離子交(jiao)換法(fa)(fa)等,其(qi)中溶劑(ji)萃取法(fa)(fa)和(he)(he)離子交(jiao)換法(fa)(fa)還沒有實現(xian)大(da)規模工(gong)業(ye)化應用。
2、礦石提取
礦(kuang)(kuang)石(shi)提取鋰(li)主要是采(cai)用鋰(li)輝石(shi)、鋰(li)云母等固體鋰(li)礦(kuang)(kuang)石(shi)生產(chan)碳酸(suan)鋰(li)和(he)其(qi)他鋰(li)產(chan)品。從礦(kuang)(kuang)石(shi)中提取鋰(li)資源的(de)歷史(shi)悠久,技術也較成熟,主要生產(chan)工藝有石(shi)灰燒結(jie)法和(he)硫(liu)酸(suan)法,其(qi)中硫(liu)酸(suan)法是目前(qian)使用的(de)主要方法。
二、碳酸鋰的生產工藝流程
碳酸鋰有(you)兩(liang)種(zhong)生產工藝(yi),兩(liang)種(zhong)工藝(yi)原料(liao)不同(tong),生產方(fang)法流程也會不同(tong):
1、鹽湖鹵水提取
綜合(he)利用(yong)鹵水資源,采(cai)用(yong)一系列(lie)蒸發(fa)結晶結合(he)其他提取工(gong)藝,從鹵水中回收鈉、鉀、硼、溴、碘(dian)等有用(yong)組分,再從最后的母液中提鋰(li)。提鋰(li)工(gong)藝的關(guan)鍵(jian)是除去母液中的鈣(gai)、鎂。
(1)傳統(tong)方法是使用(yong)燒堿除鎂,然后(hou)(hou)將(jiang)溶液(ye)稀(xi)釋至氯化鋰低于(yu)13.8克/升,加入純堿沉淀(dian)鈣(gai),最(zui)后(hou)(hou)濃縮母液(ye)用(yong)純堿沉淀(dian)碳酸鋰。由于(yu)大量使用(yong)燒堿和純堿并(bing)增加蒸發量,致使鋰鹽產(chan)品(pin)成本較高。
(2)通過工(gong)藝改革,利用(yong)銀(yin)峰鹵水(shui)提(ti)鋰(li),改用(yong)石(shi)灰乳(ru)調節pH為11,從(cong)鋰(li)離子(zi)濃度為5克(ke)/升(sheng)的析鹽母液中除鎂、用(yong)純堿除鈣工(gong)藝,為提(ti)鋰(li)降低(di)成本。
(3)目前,從井鹵(lu)經制鹽后(hou),提取硼、鉀(jia)、碘、溴等(deng)(deng)產品后(hou),約有80%的鋰留(liu)在母液中,經分步沉(chen)(chen)淀除Ca、Mg及Fe等(deng)(deng)雜質后(hou),用碳(tan)酸鈉(na)沉(chen)(chen)淀得(de)到碳(tan)酸鋰。
2、礦石提取
礦石提取制備碳酸鋰有多種方法,以常用的硫酸法為例,具體工藝流(liu)程如下:
(1)將鋰輝石(shi)或者鋰云母礦(kuang)石(shi)中進行轉(zhuan)型(xing)焙燒,經冷卻后(hou),輸送至立磨機進行細磨,達到一定(ding)精礦(kuang)顆粒。
(2)磨(mo)制的粉末,與一定(ding)酸(suan)礦比的濃硫酸(suan)混合,進行酸(suan)化焙燒。
(3)酸(suan)化(hua)后(hou)的酸(suan)熟料(liao),輸送至調漿槽。
(4)制得的(de)漿料(liao)中加(jia)入一定量的(de)碳酸鈣,進行中性浸出。
(5)對浸出漿料進(jin)行過濾,收集浸出液,排出渣。
(6)對(dui)泥渣進(jin)行分離和洗滌操作。
(7)在(zai)洗(xi)滌后的硫酸鋰浸(jin)出液中加入一定比(bi)例的石(shi)灰乳和純堿,讓其中的鎂、鈣鹽進行充分的沉淀。
(8)過濾。通過采取一定的過濾工藝,將氫氧(yang)(yang)化鈣、氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)物(wu)質充分(fen)分(fen)離。
(9)對濾液進(jin)行更加充分的蒸(zheng)發和濃縮。通(tong)過(guo)在溶液中加入一(yi)定量的堿液,讓(rang)其中的碳酸鋰充分進(jin)行沉淀。
(10)在其(qi)中(zhong)加入(ru)一(yi)定量的水分(fen),充(chong)分(fen)對其(qi)中(zhong)的碳酸(suan)鋰進行分(fen)離和(he)洗滌,有效去除其(qi)中(zhong)的母液,經過進一(yi)步的干燥(zao)后,制備得到碳酸(suan)鋰。