鋰電池的鋰是從哪里來的？關于礦石提鋰五大工藝詳解
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-29 19:58
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鋰及其化合物在各領域應用廣泛。近年來，隨著新能源電動汽車進一步推廣，鋰市場需求量不斷增加，從基性巖石含鋰礦物中提取鋰越來越受到關注。
自然界中，含鋰礦石主要包括鋰云母、鋰輝石和透鋰長石等。以鋰礦石為原料提取鋰、銣、銫等有價金屬的方法主要有石灰石法、硫酸法、硫酸鹽法、氯化物法和壓煮法等。
石灰石焙燒法
石灰石煅燒法是將鋰云母與石灰石混合(一般質(zhì)量比1:3)，充分研磨后在800℃以上溫度下焙燒，使含鋰礦石晶型轉(zhuǎn)變，鋰云母中難溶性的鋰鹽轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒匿圎}。
該法的主要優(yōu)點是實用性很強，幾乎可用于所有鋰礦物，缺點是浸出液中鋰含量低，蒸發(fā)能耗大，鋰回收率較低。
硫酸法
硫酸法處理鋰礦石需要預先將鋰礦石高溫焙燒，使其結構由致密變?yōu)槭杷?，再?jīng)球磨后與過量硫酸混合，在回轉(zhuǎn)爐中250℃下焙燒溶解，水浸后得粗硫酸鋰溶液，經(jīng)凈化、沉鋰、蒸發(fā)濃縮后獲得碳酸鋰產(chǎn)品。
優(yōu)點：能源消耗量低、物料流通量小、生產(chǎn)效率高的特點，特別是液固相易混合均勻、浸出液鋰濃度高以及鋰、鉀的回收率高等。
缺點：浸出溶液雜質(zhì)含量高，后續(xù)的凈化負荷量重、技術難度大，以及大量使用硫酸，對設備的防腐蝕性能要求很高。
硫酸鹽法
硫酸鹽法常用于處理硅酸鹽礦物，但用于鋰礦石提取鋰時，需要經(jīng)過鋰礦石與硫酸鉀(鈉)混合配料、造球、高溫焙燒，將礦石中的鋰置換成可溶性的硫酸鋰，經(jīng)稀硫酸浸出，浸出液經(jīng)凈化、沉淀獲得碳酸鋰。
優(yōu)點：焙燒時間和浸出時間短，浸出液鋰濃度高、蒸發(fā)量小、能耗低等。
缺點：鉀鹽消耗量很大，對焙燒溫度的要求十分嚴格。
氯化焙燒法
氯化焙燒法主要是采用氯化劑(氯化鈣)使鋰礦石中的鋰及其他有價金屬轉(zhuǎn)化為氯化物，分為中溫氯化和高溫氯化兩種工藝。
優(yōu)點：鋰轉(zhuǎn)化率高，能耗低，焙燒時間短，鋰、鉀等有價金屬回收率高,浸出液鋰濃度高等。
缺點：焙燒過程對設備防腐要求較高，后期釆用碳酸鈉沉鋰，大大增加了成本。
壓煮法
與硫酸法類似，壓煮法處理鋰礦石也需要預先對鋰礦石進行轉(zhuǎn)型或脫氟焙燒，再將焙燒礦與一定量的Na2CO3混合均勻，在200℃和加壓條件下(0.2~2MPa)處理，利用Na置換出Li；然后往水浸料漿中通入CO2，使碳酸鋰轉(zhuǎn)化為溶解度較大的LiHCO3；分離殘渣后加熱溶液，析出碳酸鋰產(chǎn)品。
該方法流程較短、成本較低，但對工藝條件及礦物種類的要求較為苛刻。
通過技術創(chuàng)新和改造，進一步降低成本是礦石提鋰技術的發(fā)展趨勢。與石灰石焙燒法相比，硫酸法、硫酸鹽法、氯化焙燒法以及壓煮法能耗低、鋰的浸出率高，具有取代石灰石法的趨勢。鋰含量：適用于鋰金屬電池或鋰合金電池和電池組，電池的鋰含量是指金屬鋰或鋰合金電池陽極中鋰的質(zhì)量。對于原電池，鋰含量是在電池未放電的狀態(tài)下測量的；對于充電電池，鋰含量是在電池完全充電的狀態(tài)下測量的。
電池組的鋰含量等于電池組各個電池的鋰含量克數(shù)之和。
