国内盐湖卤水提取碳酸锂生产工艺及现状

张小龙

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.30.107

摘 要：随着人口的不断增多和经济水平的快速发展，我国面临着严重的能源紧缺问题。对于这种情况看，相关的工作人员必须提高对自身工作的高度重视，积极扩大能源的种类，大力提倡可再生资源，有效提高资源的利用率。本文将盐湖卤水的碳酸锂作为探讨对象，着重对盐湖卤水中碳酸锂的生产过程以及发展现状进行深入的分析和研究。

关键词：碳酸锂 盐湖 生产工艺 发展现状 研究

中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（c）-0107-02

盐类和碳酸锂都是我国经济发展中必不可缺的物资，同时对我国的国防建设也具有非常重要现实意义[1]。近年来，锂电子电子已经成为化学电源行业发展的热潮，由于它具有不含铅汞，自放电速率低，环保等优势，因此目前在电源行业得到了较为广泛的应用。我国作为一个锂资源丰富的国家，在盐湖，温泉水等资源中都含有大量锂资源，同时由于工业排放大量废水，导致有害离子的产生，所以加强对锂资源的研究是非常有必要的。据工作人员调查，将锂电子的电池广泛的应用在相应领域中，不仅可以降低资源成本，还可以更好的满足电源市场的需求[2]，因此必须提高对卤水提取碳酸锂相关工作的研究，从而有效地解决我国面临的资源紧缺的问题。

1 卤水提取中碳酸锂技术工艺分析

根据锂资源种类的不同可以将锂资源提取技术分为这两类：盐湖卤水提取和矿石提取[3]。锂资源提取技术历史悠久，在工作人员的努力以及有关部门的大力支持下，目前碳酸锂的提取技术已经相对成熟，其操作工艺主要包括酸法，酸法还包括了醋酸钠法，氯化钠法，硫酸法等，但是从目前实际情况看来，在固体采矿过程中提取碳酸锂比较复杂，必须经过粉碎，磨矿，焙烧等工作路流程才可以顺利的获取可溶态碳酸锂化合物，同时在此项工作的进行中还需要消耗大量酸碱以及能量，并带来设备严重腐蚀问题。现阶段我国工业级市场，碳酸锂的价格为36000元/t左右，如果将锂灰石作为碳酸锂的提取材料，才可以将其资源成本控制在26000元/t，节约成本为，10000元/t，由于不能更好地满足行业需求，所以需要加强对盐湖卤水获取碳酸锂资源的大力研究[4]，使其成为卤水取锂工作的主流技术。

1.1 沉淀法

这种方法是最早在工业得到应用的方法，其中主要包含了铝酸沉淀法，碳酸沉淀法，其中的碳酸沉淀法主要应用在工业生产过程中，这种方法的应用原理为：借助太阳能将蒸汽池中含有锂资源的卤水以自然蒸发的方式来进行浓缩，并进行拖硼酸化，并在锂含量得到标准，其浓度逐渐升高时，及时使用石灰将其中的镁除掉，最后将其以碳酸锂形式产生，并进行相应的干燥处理，成功得到碳酸锂产品。比如我国某研究学者也积极采用这种方法来进行碳酸锂的提取，从而发现这种方法具有一定的实效性，同时还具有反应速度快，准确度高等优势，因此将这种方法灵活的应用在碳酸锂产品的提取过程中可以取得更好的成效，它值得大力的推广和应用。同时这一学者还指出，沉淀法比较适合应用在低镁锂比卤水提取工作中，比如死海，察尔汗盐湖，将这种方法应用在酸碱沉淀钙杂质的提取过程中可以发挥出很好的应用效果[5]。但是目前纯碱市场的价格很高，因此操作起来会消耗大量的资源，不具有经济性的特点，由此可见，操作技术较为成熟，准确性高等特点是沉淀法的主要特征。

1.2 煅烧提取法

这种方法的主要操作原理是，将提硼后卤水进行自然蒸发，然后去除45%的水分，从而顺利的得到氧化镁。在七百摄氏度的环境中将煅烧3h，以此来得到氧化镁，同时采用加水浸泡的方式，并用石灰和纯碱将其中含有的钙，镁去掉，采取溶液蒸发方式，使其浓缩为总含量的3%，在其内加入定量的纯碱，使其进行沉淀，从而获取碳酸锂，在这种情况下，锂资源含量为85%。由于经过了煅烧和氧化，因此可以得到纯度为99.2%的氧化镁。比如我国某理工大学的杨教授，不断加强对卤水提取碳酸锂工作的的深入分析和研究，并积极使用某盐湖水进行提硼，然后得到母液，并采用煅烧提取法进行试验，通过采用这种方法将镁分离以及锂侵收率控制保证在90%以上，从而有效地解决了分离镁锂的问题，同时将其这种方法灵活的应用在工业生产中。

1.3 碳化法

这里提到的碳化法主要是利用二氧化碳与碳酸锂的化学反应，从而将盐湖卤水中的锂以及其他元素进行有效的分离，但是这项工作对操作技术的要求很高，目前只有盐湖适合采用这种方法[6]。我国的锂资源储量居世界第一，经研究发现，中国青海察尔汗盐湖中锂资源储量达到了1000多万吨，占全国锂资源储量80%。工作人员通过对盐湖中的锂资源进行大力的研究，发现了适合特殊环境电源的浸取法，成功开发了分离、水浸、碳化、提取碳酸锂的新型操作技术，有效地保证了精矿碳酸锂的纯度为82.7%，与此同时，锂资源的回收率为80.4%，进行净化、提纯等工艺，可获取优质的碳酸锂产品，这种方法的优势是：操作简单、产品的质量好、成本低。

1.4 溶剂提取法

这种方法目前在我国盐湖提取里的相关工作中得到了较为广泛的应用，其应用原理为：通过利用锂在溶剂中产生产生不同的溶解度，以此来获取碳酸锂。在锂提取的过程中选择合适的方法是最为关键的，某学者在相关研究中指出，在酸性环境的条件下，通过使用TOPO和酮类的化合物并采用溶剂提取的方式，可以使其分离系数达到1630，Lee在某次研究报道中，使用TOPO进行锂提取，这种方法对金属离子选择的要求很高。在20世纪初期，盛怀禹等人利用锂提取体系，这个体系还包括了酚类化合物，苯基偶氮，二氯苯，同时将二氯苯作为稀释剂，在混合的盐水中进行锂提取。严金英等人提出在将苏丹-1作为锂提取的体系，，在青海湖高镁锂的卤水中使用磷酸三丁酯，具体操作如下：先在卤水中添加定量的燃料使其蒸发，待食鹽，钾等成分被彻底分离后，进行除硼操作，然后在其溶液内加入三氯化铁，以此形成混合物，继而使用酸进行洗涤，并使用盐酸进行提取，最后经过除杂，焙烧等环节，得到无水的氯化锂，并经过证实，得到：锂提取率得到98.2%，锂回收率达到97.5%，同时还具有可循环利用的优势，如上所述，从盐湖卤水中进行氯化锂的提取并通过二次转化，成功得到碳酸锂。

2 结语

综上所述，卤水提锂可以有效地提高锂资源的利用率，因此相关工作人员不断加大对这种锂提取技术的分析和研究，经过有关实验，对不同的提锂技术进行研究，从而发现，由于碳化法成本低，产品的质量好，所以成为我国工业卤水提锂的主要操作技术并成为工业提锂的发展趋势，但是工作人员需要注意，在实验过程中应该根据实际情况，选择合适的工艺方法，以此推动盐湖提锂工作的稳定发展。

参考文献

[1] 盖晓宏.国内盐湖卤水提取碳酸锂生产工艺及现状[J]. 商品与质量，2016（2）：25.

[2] 李燕茹，袁建军，朱亮，等.盐湖卤水碳酸锂提取工艺过程研究[J].无机盐工业，2013，45（7）：12-14.

[3] 吴小王，朱海丽.西台吉乃尔盐湖开发工艺及工业化现状[J].广东化工，2012，39（1）：64.

[4] 杨水艳.碳酸锂生产工艺的研究进展[J].工程技术：引文版，2016（6）：52-53.

[5] 丁志海，靳彩颖，毛新宇.我国盐湖卤水提锂工程化现状及存在问题[J].工程技术：引文版，2016（38）：40.

[6] 王丽娜.盐湖卤水制备碳酸锂的研究进展[J].金川科技， 2012（1）：38-39.endprint