國內鹽湖鹵水提取碳酸鋰生產工藝及現狀

張小龍

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.30.107

摘 要：隨著人口的不斷增多和經濟水平的快速發展，我國面臨著嚴重的能源緊缺問題。對于這種情況看，相關的工作人員必須提高對自身工作的高度重視，積極擴大能源的種類，大力提倡可再生資源，有效提高資源的利用率。本文將鹽湖鹵水的碳酸鋰作為探討對象，著重對鹽湖鹵水中碳酸鋰的生產過程以及發展現狀進行深入的分析和研究。

關鍵詞：碳酸鋰 鹽湖 生產工藝 發展現狀 研究

中圖分類號：TE34 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（c）-0107-02

鹽類和碳酸鋰都是我國經濟發展中必不可缺的物資，同時對我國的國防建設也具有非常重要現實意義[1]。近年來，鋰電子電子已經成為化學電源行業發展的熱潮，由于它具有不含鉛汞，自放電速率低，環保等優勢，因此目前在電源行業得到了較為廣泛的應用。我國作為一個鋰資源豐富的國家，在鹽湖，溫泉水等資源中都含有大量鋰資源，同時由于工業排放大量廢水，導致有害離子的產生，所以加強對鋰資源的研究是非常有必要的。據工作人員調查，將鋰電子的電池廣泛的應用在相應領域中，不僅可以降低資源成本，還可以更好的滿足電源市場的需求[2]，因此必須提高對鹵水提取碳酸鋰相關工作的研究，從而有效地解決我國面臨的資源緊缺的問題。

1 鹵水提取中碳酸鋰技術工藝分析

根據鋰資源種類的不同可以將鋰資源提取技術分為這兩類：鹽湖鹵水提取和礦石提取[3]。鋰資源提取技術歷史悠久，在工作人員的努力以及有關部門的大力支持下，目前碳酸鋰的提取技術已經相對成熟，其操作工藝主要包括酸法，酸法還包括了醋酸鈉法，氯化鈉法，硫酸法等，但是從目前實際情況看來，在固體采礦過程中提取碳酸鋰比較復雜，必須經過粉碎，磨礦，焙燒等工作路流程才可以順利的獲取可溶態碳酸鋰化合物，同時在此項工作的進行中還需要消耗大量酸堿以及能量，并帶來設備嚴重腐蝕問題。現階段我國工業級市場，碳酸鋰的價格為36000元/t左右，如果將鋰灰石作為碳酸鋰的提取材料，才可以將其資源成本控制在26000元/t，節約成本為，10000元/t，由于不能更好地滿足行業需求，所以需要加強對鹽湖鹵水獲取碳酸鋰資源的大力研究[4]，使其成為鹵水取鋰工作的主流技術。

1.1 沉淀法

這種方法是最早在工業得到應用的方法，其中主要包含了鋁酸沉淀法，碳酸沉淀法，其中的碳酸沉淀法主要應用在工業生產過程中，這種方法的應用原理為：借助太陽能將蒸汽池中含有鋰資源的鹵水以自然蒸發的方式來進行濃縮，并進行拖硼酸化，并在鋰含量得到標準，其濃度逐漸升高時，及時使用石灰將其中的鎂除掉，最后將其以碳酸鋰形式產生，并進行相應的干燥處理，成功得到碳酸鋰產品。比如我國某研究學者也積極采用這種方法來進行碳酸鋰的提取，從而發現這種方法具有一定的實效性，同時還具有反應速度快，準確度高等優勢，因此將這種方法靈活的應用在碳酸鋰產品的提取過程中可以取得更好的成效，它值得大力的推廣和應用。同時這一學者還指出，沉淀法比較適合應用在低鎂鋰比鹵水提取工作中，比如死海，察爾汗鹽湖，將這種方法應用在酸堿沉淀鈣雜質的提取過程中可以發揮出很好的應用效果[5]。但是目前純堿市場的價格很高，因此操作起來會消耗大量的資源，不具有經濟性的特點，由此可見，操作技術較為成熟，準確性高等特點是沉淀法的主要特征。

1.2 煅燒提取法

這種方法的主要操作原理是，將提硼后鹵水進行自然蒸發，然后去除45%的水分，從而順利的得到氧化鎂。在七百攝氏度的環境中將煅燒3h，以此來得到氧化鎂，同時采用加水浸泡的方式，并用石灰和純堿將其中含有的鈣，鎂去掉，采取溶液蒸發方式，使其濃縮為總含量的3%，在其內加入定量的純堿，使其進行沉淀，從而獲取碳酸鋰，在這種情況下，鋰資源含量為85%。由于經過了煅燒和氧化，因此可以得到純度為99.2%的氧化鎂。比如我國某理工大學的楊教授，不斷加強對鹵水提取碳酸鋰工作的的深入分析和研究，并積極使用某鹽湖水進行提硼，然后得到母液，并采用煅燒提取法進行試驗，通過采用這種方法將鎂分離以及鋰侵收率控制保證在90%以上，從而有效地解決了分離鎂鋰的問題，同時將其這種方法靈活的應用在工業生產中。

1.3 碳化法

這里提到的碳化法主要是利用二氧化碳與碳酸鋰的化學反應，從而將鹽湖鹵水中的鋰以及其他元素進行有效的分離，但是這項工作對操作技術的要求很高，目前只有鹽湖適合采用這種方法[6]。我國的鋰資源儲量居世界第一，經研究發現，中國青海察爾汗鹽湖中鋰資源儲量達到了1000多萬噸，占全國鋰資源儲量80%。工作人員通過對鹽湖中的鋰資源進行大力的研究，發現了適合特殊環境電源的浸取法，成功開發了分離、水浸、碳化、提取碳酸鋰的新型操作技術，有效地保證了精礦碳酸鋰的純度為82.7%，與此同時，鋰資源的回收率為80.4%，進行凈化、提純等工藝，可獲取優質的碳酸鋰產品，這種方法的優勢是：操作簡單、產品的質量好、成本低。

1.4 溶劑提取法

這種方法目前在我國鹽湖提取里的相關工作中得到了較為廣泛的應用，其應用原理為：通過利用鋰在溶劑中產生產生不同的溶解度，以此來獲取碳酸鋰。在鋰提取的過程中選擇合適的方法是最為關鍵的，某學者在相關研究中指出，在酸性環境的條件下，通過使用TOPO和酮類的化合物并采用溶劑提取的方式，可以使其分離系數達到1630，Lee在某次研究報道中，使用TOPO進行鋰提取，這種方法對金屬離子選擇的要求很高。在20世紀初期，盛懷禹等人利用鋰提取體系，這個體系還包括了酚類化合物，苯基偶氮，二氯苯，同時將二氯苯作為稀釋劑，在混合的鹽水中進行鋰提取。嚴金英等人提出在將蘇丹-1作為鋰提取的體系，，在青海湖高鎂鋰的鹵水中使用磷酸三丁酯，具體操作如下：先在鹵水中添加定量的燃料使其蒸發，待食鹽，鉀等成分被徹底分離后，進行除硼操作，然后在其溶液內加入三氯化鐵，以此形成混合物，繼而使用酸進行洗滌，并使用鹽酸進行提取，最后經過除雜，焙燒等環節，得到無水的氯化鋰，并經過證實，得到：鋰提取率得到98.2%，鋰回收率達到97.5%，同時還具有可循環利用的優勢，如上所述，從鹽湖鹵水中進行氯化鋰的提取并通過二次轉化，成功得到碳酸鋰。

2 結語

綜上所述，鹵水提鋰可以有效地提高鋰資源的利用率，因此相關工作人員不斷加大對這種鋰提取技術的分析和研究，經過有關實驗，對不同的提鋰技術進行研究，從而發現，由于碳化法成本低，產品的質量好，所以成為我國工業鹵水提鋰的主要操作技術并成為工業提鋰的發展趨勢，但是工作人員需要注意，在實驗過程中應該根據實際情況，選擇合適的工藝方法，以此推動鹽湖提鋰工作的穩定發展。

參考文獻

[1] 蓋曉宏.國內鹽湖鹵水提取碳酸鋰生產工藝及現狀[J]. 商品與質量，2016（2）：25.

[2] 李燕茹，袁建軍，朱亮，等.鹽湖鹵水碳酸鋰提取工藝過程研究[J].無機鹽工業，2013，45（7）：12-14.

[3] 吳小王，朱海麗.西臺吉乃爾鹽湖開發工藝及工業化現狀[J].廣東化工，2012，39（1）：64.

[4] 楊水艷.碳酸鋰生產工藝的研究進展[J].工程技術：引文版，2016（6）：52-53.

[5] 丁志海，靳彩穎，毛新宇.我國鹽湖鹵水提鋰工程化現狀及存在問題[J].工程技術：引文版，2016（38）：40.

[6] 王麗娜.鹽湖鹵水制備碳酸鋰的研究進展[J].金川科技， 2012（1）：38-39.endprint