我國鋰工業(yè)主要以鋰輝石,鋰云母礦石以及鹽湖鹵水為提鋰原料,但在礦石提鋰的方法上都有其不足之處。
碳酸鋰是生產二次鋰鹽和金屬鋰制品的基礎材料,因而成為了鋰行業(yè)中用量最大的鋰產品,其他鋰產品其本上都是碳酸鋰的下游產品。碳酸鋰的生產工藝根據原料來源的不同可以分為鹽湖鹵水提取和礦石提取。目前,國外主要采用鹽湖鹵水提取工藝生產碳酸鋰,我國則主要采用固體礦石提取工藝。雖然我國也在積極開采鹽湖鋰資源,但由于技術、資源等因素的限制,開發(fā)速度相對緩慢。
一、我國礦石提取鋰
主要是采用鋰輝石、鋰云母等固體鋰礦石生產碳酸鋰和其他鋰產品。從礦石中提取鋰資源的歷史悠久,技術也較成熟,主要生產工藝有石灰燒結法和硫酸法,其中硫酸法是目前使用的主要方法。
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1、石灰燒結法
石灰石法是將鋰云母與石灰石混合,破碎磨細后成品料,在900-1100°C條件下焙燒,使其中的堿金屬都能夠轉化為易溶于水的化合物,之后采用水浸的方式提取其中的鋰資源。
優(yōu)點:提鋰用的原料易得,前端設計的核心設備破碎和研磨設備配置簡單,整體工藝簡單,成本可控。
缺點:高溫焙燒,能耗較高,鋰的回收率低,并且處理過程中渣量大,渣難以再利用,易造成嚴重的二次污染。
2、硫酸法
硫酸法是國內目前鋰云母提鋰的主要方法,又可以細分為硫酸焙燒浸漬法和硫酸浸出法。硫酸焙燒浸漬法由于焙燒溫度太高,導致能耗過高,并且鋰的提取率也較低,已經逐漸被鹽焙燒法所取代。硫酸浸出法則被廣泛地用于鋰礦石提鋰,并得到了發(fā)展。
優(yōu)點:避免了高溫焙燒,能耗低,反應溫度低,是比較高效的提鋰工藝,廢渣量小。
缺點:對鋰云母的細度有要求,鋰云母需要研磨達到一定的細度之后才能滿足浸出率的要求,反應時間也比較長;浸出過程鋁也被大量溶出,需要除去大量的鋁,會造成鋰的較大損失;反應完成后殘留較多的硫酸,需要消耗大量的堿去中和殘留酸。
二、鋰礦石研磨工藝
鋰礦經過整體爆破后,爆破后的毛石要選用破碎設備進行粗碎(顎式破碎機、錘破,移動破碎機)。
粗碎成品進入中細碎設備(圓錐破碎機、反擊破碎機)
中細碎的鋰礦石滿足研磨的粒度大小后,進入磨粉機進行研磨(立式磨粉機、歐版磨),研磨的物料達到一定細度,可以進入提取鋰的工藝環(huán)節(jié)。
碳酸鋰用途廣泛,在電池、陶瓷、潤滑脂等。碳酸鋰附加值較高,有資源可以發(fā)展碳酸鋰。