國內(nèi)鹽湖鹵水提取碳酸鋰生產(chǎn)工藝及現(xiàn)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(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，我國面臨著嚴(yán)重的能源緊缺問題。對于這種情況看，相關(guān)的工作人員必須提高對自身工作的高度重視，積極擴(kuò)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(chǎn)過程以及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行深入的分析和研究。

關(guān)鍵詞：碳酸鋰 鹽湖 生產(chǎn)工藝 發(fā)展現(xiàn)狀 研究

中圖分類號：TE34 文獻(xiàn)標(biāo)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(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可缺的物資，同時對我國的國防建設(shè)也具有非常重要現(xiàn)實意義[1]。近年來，鋰電子電子已經(jīng)成為化學(xué)電源行業(yè)發(fā)展的熱潮，由于它具有不含鉛汞，自放電速率低，環(huán)保等優(yōu)勢，因此目前在電源行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)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(yè)排放大量廢水，導(dǎo)致有害離子的產(chǎn)生，所以加強(qiáng)對鋰資源的研究是非常有必要的。據(jù)工作人員調(diào)查，將鋰電子的電池廣泛的應(yīng)用在相應(yīng)領(lǐng)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(guān)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(shù)工藝分析

根據(jù)鋰資源種類的不同可以將鋰資源提取技術(shù)分為這兩類：鹽湖鹵水提取和礦石提取[3]。鋰資源提取技術(shù)歷史悠久，在工作人員的努力以及有關(guān)部門的大力支持下，目前碳酸鋰的提取技術(shù)已經(jīng)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(fù)雜，必須經(jīng)過粉碎，磨礦，焙燒等工作路流程才可以順利的獲取可溶態(tài)碳酸鋰化合物，同時在此項工作的進(jìn)行中還需要消耗大量酸堿以及能量，并帶來設(shè)備嚴(yán)重腐蝕問題?，F(xiàn)階段我國工業(yè)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(jié)約成本為，10000元/t，由于不能更好地滿足行業(yè)需求，所以需要加強(qiáng)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(shù)。

1.1 沉淀法

這種方法是最早在工業(yè)得到應(yīng)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(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過程中，這種方法的應(yīng)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(fā)的方式來進(jìn)行濃縮，并進(jìn)行拖硼酸化，并在鋰含量得到標(biāo)準(zhǔn)，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(chǎn)生，并進(jìn)行相應(yīng)的干燥處理，成功得到碳酸鋰產(chǎn)品。比如我國某研究學(xué)者也積極采用這種方法來進(jìn)行碳酸鋰的提取，從而發(fā)現(xiàn)這種方法具有一定的實效性，同時還具有反應(yīng)速度快，準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢，因此將這種方法靈活的應(yīng)用在碳酸鋰產(chǎn)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(yīng)用。同時這一學(xué)者還指出，沉淀法比較適合應(yīng)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(yīng)用在酸堿沉淀鈣雜質(zhì)的提取過程中可以發(fā)揮出很好的應(yīng)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(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)，由此可見，操作技術(shù)較為成熟，準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)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(jìn)行自然蒸發(fā)，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(huán)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(fā)方式，使其濃縮為總含量的3%，在其內(nèi)加入定量的純堿，使其進(jìn)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(jīng)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(xué)的楊教授，不斷加強(qiáng)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(jìn)行提硼，然后得到母液，并采用煅燒提取法進(jìn)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(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)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(xué)反應(yīng)，從而將鹽湖鹵水中的鋰以及其他元素進(jìn)行有效的分離，但是這項工作對操作技術(shù)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(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，中國青海察爾汗鹽湖中鋰資源儲量達(dá)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(jìn)行大力的研究，發(fā)現(xiàn)了適合特殊環(huán)境電源的浸取法，成功開發(fā)了分離、水浸、碳化、提取碳酸鋰的新型操作技術(shù)，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(jìn)行凈化、提純等工藝，可獲取優(yōu)質(zhì)的碳酸鋰產(chǎn)品，這種方法的優(yōu)勢是：操作簡單、產(chǎn)品的質(zhì)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(guān)工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用原理為：通過利用鋰在溶劑中產(chǎn)生產(chǎn)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(guān)鍵的，某學(xué)者在相關(guān)研究中指出，在酸性環(huán)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(shù)達(dá)到1630，Lee在某次研究報道中，使用TOPO進(jìn)行鋰提取，這種方法對金屬離子選擇的要求很高。在20世紀(jì)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(jìn)行鋰提取。嚴(yán)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(fā)，待食鹽，鉀等成分被徹底分離后，進(jìn)行除硼操作，然后在其溶液內(nèi)加入三氯化鐵，以此形成混合物，繼而使用酸進(jìn)行洗滌，并使用鹽酸進(jìn)行提取，最后經(jīng)過除雜，焙燒等環(huán)節(jié)，得到無水的氯化鋰，并經(jīng)過證實，得到：鋰提取率得到98.2%，鋰回收率達(dá)到97.5%，同時還具有可循環(huán)利用的優(yōu)勢，如上所述，從鹽湖鹵水中進(jìn)行氯化鋰的提取并通過二次轉(zhuǎn)化，成功得到碳酸鋰。

2 結(jié)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(guān)工作人員不斷加大對這種鋰提取技術(shù)的分析和研究，經(jīng)過有關(guān)實驗，對不同的提鋰技術(shù)進(jìn)行研究，從而發(fā)現(xiàn)，由于碳化法成本低，產(chǎn)品的質(zhì)量好，所以成為我國工業(yè)鹵水提鋰的主要操作技術(shù)并成為工業(yè)提鋰的發(fā)展趨勢，但是工作人員需要注意，在實驗過程中應(yīng)該根據(jù)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(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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