碳酸锂生産工藝

①    焙浸工段

轉化焙燒：锂輝石精礦從精礦庫人工送至鬥式提升機提升至精礦倉，再經(jīng)圓盤給料機和螺旋給料機加入碳酸锂回轉窯窯尾，利用窯尾預熱段高溫氣體幹燥精礦，精礦在煅燒段約1200℃左右的溫度下進(jìn)行晶型轉化焙燒，由α型(單斜晶系，密度3150kg/m3)轉化爲β型锂輝石（四方晶系，密度2400kg/m3，即焙料），轉化率約98%。

酸化焙燒：焙料經(jīng)冷卻段降溫後(hòu)由窯頭出料，再經(jīng)自然冷卻和球磨機研磨細到0.074mm粒級在90%以上後(hòu)，輸送到酸化焙燒窯尾礦倉，再經(jīng)給料機和螺旋輸送機加入混酸機中與濃硫酸(93%以上)按一定比例(濃硫酸按焙料中锂當量過(guò)剩35%計，每噸焙料需濃硫酸約0.21t)混合均勻後(hòu)，加入酸化焙燒室中，在250～300℃左右的溫度下進(jìn)行密閉酸化焙燒30～60min，焙料中β型锂輝石同硫酸反應，酸中氫離子置換β型锂輝石中的锂離子，使其中的Li2O與SO42-結合爲可溶于水的Li2SO4，得到酸化熟料。

調漿浸出和洗滌：熟料經(jīng)冷卻漿化，使熟料中可溶性硫酸锂溶入液相，爲減輕溶液對(duì)浸出設備的腐蝕，用石灰石粉漿中和熟料中的殘酸，將(jiāng)pH值調至6.5～7.0，并同時除去大部分鐵、鋁等雜質，浸出液固比約2.5，浸出時間約0.5h。浸出料漿經(jīng)過(guò)濾分離得到浸出液，約含Li2SO4 100g/L(Li2O 27g/L)，濾餅即爲浸出渣，含水率約35%。浸出渣附着液中含硫酸锂，爲減少锂損失，浸出渣經(jīng)逆向(xiàng)攪拌洗滌，洗液再返回調漿浸出。

浸出液淨化：焙料在酸化焙燒時，除堿金屬能(néng)和硫酸起(qǐ)反應生産可溶性的相應硫酸鹽外，其他的鐵、鋁、鈣、鎂等也與硫酸反應生産相應的硫酸鹽。在浸出過(guò)程中雖能(néng)除去熟料中的部分雜質，但其餘雜質仍留在浸出液中，需繼續淨化除去，才能(néng)保證産品質量。浸出液淨化采用堿化除鈣法，用堿化劑石灰乳(含CaO100～150g/L)堿化浸出液，將(jiāng)pH值提高至11～12，使鎂、鐵水解成(chéng)氫氧化物沉澱。再用碳酸鈉溶液(含Na2CO3 300g/L)與硫酸鈣反應生産碳酸鈣沉澱，從而除去浸出液中的鈣和堿化劑石灰乳帶入的鈣。堿化除鈣料漿經(jīng)液固分離，所得溶液即爲淨化液，鈣锂比小于9.6×10－4，濾餅即爲鈣渣，返回調漿浸出。

淨化液蒸發(fā)濃縮：淨化液因硫酸锂濃度低，锂沉澱率低，不能(néng)直接用于锂沉澱或制氯化锂，需先用硫酸將(jiāng)淨化液調至pH6～6.5，經(jīng)三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，使濃縮液中硫酸锂濃度達200g/L(含Li2O 60g/L)。濃縮液經(jīng)壓濾分離，濾液即完成(chéng)液供下工序使用，濾餅即完渣返回調漿浸出。

② 碳酸锂生産工段

完成(chéng)液與純堿液(含Na2CO3 300g/L)加入蒸發(fā)沉锂槽中，進(jìn)行蒸發(fā)沉锂(沸騰後(hòu)恒溫2h)，因碳酸锂溶解度小而沉澱下來，锂沉澱率約85%。锂沉澱後(hòu)用離心機趁熱分離出一次粗碳酸锂(含濾液小于10%)和一次沉锂母液。

一次沉锂母液中含大量硫酸鈉和較高硫酸锂(約占總量的15%)，加入純堿液(含Na2CO3 300g/L)進(jìn)行二次沉锂，得二次粗品和二次母液，母液經(jīng)酸中和，氫氧化鈉調pH後(hòu)，經(jīng)蒸發(fā)結晶、離心分離出副産品無水硫酸鈉和析鈉母液，無水硫酸鈉經(jīng)氣流幹燥、包裝得副産品元明粉。析鈉母液返回調配一次母液。

一次粗碳酸锂和二次粗品附着液含Na2SO4等雜質，再用淨水于90℃左右進(jìn)行攪洗，洗液送去配堿，洗滌後(hòu)用離心機趁熱分離出濕的精碳酸锂，再經(jīng)遠紅外線幹燥機烘幹，磁選除去幹燥機脫落的鐵絲屑等雜物，*後(hòu)經(jīng)氣流粉碎、包裝入庫。

本項目主要新增電池級碳酸锂生産能(néng)力。從整體生産工藝看，電池級碳酸锂和工業級碳酸锂基本一緻，區别在于蒸發(fā)和沉锂兩(liǎng)個工段工藝控制條件不同，即淨化液蒸發(fā)濃縮時通過(guò)比重計測定終點完成(chéng)液的比重和通過(guò)火焰光度計測定完成(chéng)液中Li2O濃度以保證完成(chéng)液終點濃度在工藝要求範圍内；沉锂時通過(guò)電磁流量計顯示調節閥門的不同開(kāi)度控制加料速度，通過(guò)變頻器調節電機轉速控制攪拌器的攪拌速度。上述工藝控制條件均屬公司關鍵技術。

③ 無水氯化锂工段

焙浸工段得到的完成(chéng)液與氯化鈣溶液進(jìn)行複分解反應，反應結束後(hòu)分離得到CaSO4·2H2O送去加工制得CaSO4産品。分離後(hòu)得到LiCl稀溶液，依次加入β型-活性Al2O3、Na2CO3和NaOH溶液，去除LiCl稀溶液中的SO42-、Ca2+、Mg2+等雜質，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮將(jiāng)LiCl濃度提高到400～500g/L後(hòu)，進(jìn)行冷卻過(guò)濾，分離出固體NaCl，得到LiCl濃溶液。LiCl濃溶液輸送到精制釜中，并加入公司自産的精制劑(公司專利技術，無機組分，不含有毒有害重金屬)與Na+進(jìn)行置換反應，控制反應終點溶液中Na+/LiCl比值小于30ppm，經(jīng)過(guò)分離後(hòu)得到LiCl完成(chéng)液，*後(hòu)將(jiāng)完成(chéng)液進(jìn)行噴霧幹燥後(hòu)得到顆粒均勻的無水氯化锂産品。