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礦石提鋰,是指用鋰輝石、鋰云母等固體鋰礦生產(chǎn)鋰鹽產(chǎn)品。礦石提鋰歷史悠久,技術(shù)較為成熟。其工藝主要有石灰石燒結(jié)法和硫酸法。目前最主要的方法是硫酸法,即將鋰輝石(一般含氧化鋰4~6%)進(jìn)行焙燒轉(zhuǎn)型,與硫酸混合生成硫酸鋰,經(jīng)浸出、凈化、蒸發(fā)、沉鋰、干燥等工序,制得初級(jí)材料氫氧化鋰中間產(chǎn)品。再根據(jù)生產(chǎn)成品需要,進(jìn)一步反應(yīng)制得各種下游鋰鹽產(chǎn)品。
鹽湖鹵水提鋰,是指從含鋰的鹽湖鹵水中提取鋰鹽產(chǎn)品。鹽湖鹵水提鋰通常要經(jīng)過鹽田日曬、分階段得到不同鹽類、除去雜質(zhì)元素、得到較純鋰鹽溶液等階段,最后將鋰鹽從溶液中分離提取,得到所需鋰鹽產(chǎn)品。
相對(duì)于鹽湖鹵水提鋰,礦石提鋰具有以下優(yōu)勢(shì):
首先,礦石提鋰工藝技術(shù)成熟,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。礦石提鋰工藝經(jīng)過 50多年的發(fā)展已趨于成熟,同時(shí)由于該工藝采用的原料為鋰精礦,原料化學(xué)組成較穩(wěn)定,雜質(zhì)成分較少,且除硅和鋁外的其它雜質(zhì)含量低,因而工藝過程易于控制,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠,并在近年來世界鋰產(chǎn)品需求日益旺盛的背景下,得到了快速發(fā)展。
其次,礦石提鋰工藝靈活,可實(shí)現(xiàn)多種鋰化合物同時(shí)生產(chǎn)。用酸化焙燒后的硫酸鋰浸出液和其它廉價(jià)的化工原料直接生產(chǎn)其它多種鋰產(chǎn)品。鹽湖鹵水提鋰的直接產(chǎn)品是工業(yè)級(jí)碳酸鋰,要加工成其它鋰產(chǎn)品,還必須進(jìn)一步加工,從而增加生產(chǎn)成本。
基于上述原因,目前行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)氫氧化鋰主要采用礦石提鋰路線,主流生產(chǎn)工藝為硫酸鋰苛化冷卻結(jié)晶法:將硫酸鋰浸出液適當(dāng)蒸發(fā)濃縮,加入氫氧化鈉,過濾出鐵、鈣、鎂等雜質(zhì),然后冷卻到-10~5℃,過濾分離出十水硫酸鈉,將濾液蒸發(fā)濃縮結(jié)晶出粗單水氫氧化鋰,將其溶解后,加入氫氧化鋇反應(yīng),過濾分離沉淀,濾液蒸發(fā)濃縮,結(jié)晶出單水氫氧化鋰。若采用多次重結(jié)晶或用特制的精制劑去除氫氧化鋰溶液的雜質(zhì),可得到電池級(jí)氫氧化鋰產(chǎn)品。