Li+、Na+、K+、SO42--H2O体系相图在MVR蒸发过程的应用研究

田海英，周 复，徐 川，涂明江，钟兆资，廖仕英，李仕红

（天齐锂业股份有限公司，四川射洪629200）

近年来，随着新能源汽车动力电池的迅猛发展，与之相关的基础锂盐行业的发展也进入了快车道。锂盐是保障动力锂电池和电动车发展的基础性材料之一，尤其是碳酸锂作为最重要的基础锂盐，在动力电池、玻璃陶瓷、润滑脂等领域中有着广泛的应用［1］。硫酸法矿石提锂技术是目前国内生产碳酸锂的主要生产工艺［2］。硫酸法矿石提锂是通过将矿石焙烧、酸化、净化、沉锂等步骤生产碳酸锂产品，同时产生副产品元明粉［3］。而副产品元明粉也是重要的轻工、化工工业原料，广泛用于纺织、建材、医药、化肥以及合成纤维等20多个行业［4］。

在传统锂行业中元明粉蒸发一般采用的三效蒸发工艺，存在着能耗高，生产效率低等问题，导致生产成本增加［5］。因此工厂对元明粉工段进行了设备升级改造，由三效蒸发器改为MVR蒸发结晶器。在MVR设备调试过程中发现析钠母液中的Li2O浓度偶尔会达到30 g/L以上，同时发现在蒸发过程中Li2SO4和Na2SO4存在共晶现象，该共晶反应会导致元明粉产品中含锂量超标，也会造成锂损率增加。因此，为保障元明粉顺利生产，改善元明粉产品的品质，解决Li2SO4和Na2SO4的共晶反应及元明粉中锂超标等问题变得极为迫切。

基于上述情况，本文结合Li+、Na+、K+、SO42--H2O体系相图理论，研究分析MVR蒸发结晶过程中不同点位的取样组分数据的变化，并通过大量实验研究Li2SO4和Na2SO4共晶现象的产生及消除方式。……