提锂工艺科普

              ‘近年来，随着电动汽车和储能市场的快速增长，对锂的需求急剧增加，因此有效、环保的锂提取技术成为了研究热点。以下是关于提锂路径和各种市面上技术的详细讨论，包括它们的优缺点及特点。’

一．提锂原料及特点：

锂辉石：锂辉石是一种铝硅酸锂矿物，化学式为LiAlSi₂O₆，主要分布在澳大利亚、南美洲，中国和一些非洲国家。由于其较高的锂含量和广泛的分布，是提锂的重要主要来源之一。

锂云母：锂云母是一种含氧化锂的矿物，主要分布与我国江西宜春，其原矿品位较低，杂质较多的问题，使得生产成本较高，是提锂的主要来源之一。

盐湖卤水：盐湖富含锂元素，主要分布在南美洲和我国青海西藏区域，由于钾、镁等杂质含量较高，大多产品无法达到电池级，因此生产以工业级碳酸锂为主，但可通过提纯工序达到电池级。

二．提锂方法与过程：

锂辉石原矿需要经过破碎和浮选等选矿工艺的处理转化为精矿。市面上，锂辉石主流的提锂工艺为硫酸法（硫酸焙烧法），该方法通过高温（高于1000℃）焙烧将α-锂辉石转化为高活性的β-锂辉石，然后与硫酸混合，在200℃ - 300℃进行焙烧并发生置换反应，浸出得到锂溶液，接着通过沉淀除杂，蒸发浓缩等步骤得到碳酸锂。该工艺的优点在于对矿石的品味要求较低，操作流程简单，并且产物的回收率较高（可达到90%）。然而，由于在操作过程中大量使用硫酸，设备容易受到腐蚀，从而导致生产成本上升。目前使用该方法的企业有天齐锂业，赣锋锂业，雅化集团等。

                    图1 硫酸焙烧法工艺流程图

除了硫酸焙烧法以外，还有其他的工艺法：碱法、硫酸盐法和氯化焙烧法等，但由于对于这些方法优缺点的考量，并没有达成工业化。具体可参考：

锂云母提锂在目前市场上实现工业化大规模生产的是硫酸盐焙烧法。该方法以硫酸盐作为焙烧助剂，通过高温煅烧后转化为可溶性硫酸锂浸出，然后经过多次沉锂得到碳酸锂。这种方法操作相对简单，提取率高达94.8%，但面临硫酸消耗带来的成本上升和维护困难的问题。

另外，除了该主流方法以外，还有其它的一些工艺：硫酸法，石灰石烧碱法，压煮法，氯化焙烧法等，但由于一些实际的考量和优缺点，这些方法并未实现工业化，比如硫酸焙烧法工艺尚不成熟，即便能够实现高达90%的收率，在工业应用中还是存在困难。又比如石灰石烧结法对石灰的质量要求较高，对磨粉的要求也很严格，并且产生大量难以处理的浸出渣，实现工业化也比较困难。

盐湖提锂的方法也相对较多，各家盐厂使用的提锂工艺也各有不同，但相对较为主流的方法是吸附法，沉淀法。

吸附法：该方法较少的依赖盐田晒卤，是一种成本相对较低，效率高的方法。由于我国主要盐湖的镁锂比较高，需要将两者分离难度较大，吸附法是较好的解决方法，它将吸附剂来吸附卤水中的锂离子，以实现从高镁锂比卤水中分离锂离子的提锂方法，且吸附剂的种类非常多样。目前已知在使用该方法的企业有蓝科锂业，藏格锂业，五矿盐湖等。

沉淀法：该方法是最早应用于盐湖提锂的方法，也是最简单的方法。主要原理是利用太阳能蒸发浓缩富集锂，再通过加入沉淀试剂沉淀获取碳酸锂。该方法工艺最成熟，应用最广泛，也相对绿色环保，但不太适用于高镁锂比的卤水。

除了这两种主流方法以外，还有不同的工艺法被许多盐湖提锂的企业在使用中：

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