深度碳化法处理碳酸盐型锂精矿生产电池级碳酸锂

彭秋华

（白银扎布耶锂业有限公司，甘肃白银 730900）

在西藏，有不少盐湖（主要是扎布耶盐湖）富含锂而且主要是碳酸盐型，经过晒盐后结晶出含碳酸锂质量分数为50%～75%的锂精矿，此锂精矿还含有少量氯化物和硫酸盐。经矿物物相分析，此锂精矿以碳酸锂为主；其次为天然碱、钾芒硝、石盐、粘土矿物；少量泡碱、石英、长石、透闪石等夹杂物。碳酸锂自形—半自形晶体少，多数呈断碎状晶体形态；天然碱多为自形—半自形晶体，晶形小；钾芒硝为半自形板粒状。此矿物的化学分析结果见表1。

表1 锂精矿化学分析结果 %

要将此精矿提纯为纯度为99%以上的碳酸锂产品，以前采用的是石灰苛化法工艺，此工艺流程如下：锂精矿磨细→洗矿→苛化→分离氢氧化锂溶液及锂渣→蒸发浓缩→除杂→二氧化碳碳化→分离洗涤→碳酸锂产品。此工艺需要消耗石灰，产生较多的锂渣（每吨产品产出锂渣约2.8 t），苛化液还必须蒸发浓缩（从Li2O质量浓度约为18 g/L提高到50～60 g/L），需要消耗较多的能源，最关键的是此工艺生产出的碳酸锂只能达到工业级碳酸锂标准，还不能直接用作锂电池正极材料的原料。而要得到可用于电池正极材料的电池级碳酸锂，则必须将工业级碳酸锂再提纯或将工业级氢氧化锂进行碳化转化，这样生产电池级碳酸锂存在工艺流程长、能耗高、渣量大、成本高等问题。为了使碳酸锂型锂精矿的提纯工艺更环保、能耗更低、成本更低、产品质量更高，笔者通过多年的试验研究，终于开发成功了深度碳化法处理碳酸盐型锂精矿生产电池级碳酸锂新工艺。……