在看“锂”如何华丽变身（一）矿石篇中介绍了锂辉石与锂云母的提锂生产工艺流程。本篇将介绍盐湖卤水提锂生产工艺。 全球锂资源中 60% 左右 的锂赋存在盐湖卤水中，盐湖卤水中除了锂离子外，还富含镁离子、钾离子等。锂一般会与碱土金属或者碱金属混合在一起，使得提取和分离锂变得相当困难， 特别是高镁锂比的盐水，使得对锂的提取和分离变得更加复杂 。因此研究盐湖卤水提锂工艺意义重大。且不同盐湖的镁锂比系数各不相同，所采用的提锂工艺也有所不同，通常是 “ 一湖一策 ” 。我国低镁锂比盐湖的提锂技术占比较少，大部分为高镁锂比盐湖，所以高镁锂比盐湖提锂技术面临问题更加复杂。在目前工业化提锂技术中还没有一种技术可以适用于所有的盐湖卤水类型，提锂技术适用性单一。探索出一种适用性广的盐湖提锂方法是日后的研究重点。 下面将简单介绍四种较为成熟的盐湖卤水提锂方法。 一、吸附法 吸附法是利用对锂离子有选择性的吸附剂来结合锂离子，然后在洗脱剂的作用下洗脱抽离出锂离子后再使用纳滤膜在酸性条件下除镁，经过反渗透浓缩、盐田自然蒸发浓缩后得到高锂合格液，最后沉淀、过滤得到碳酸锂产品。 吸附剂性能决定离子交换吸附法工艺的效率，目前投入使用的吸附剂种类多样。该工艺的核心环节在于 吸附剂的性能 ，吸附剂要能够排除卤水中大量共存的碱金属，选择性地吸附卤水中的锂离子，并且吸附容量高，强度大，常用的锂吸附剂可分为 有机吸附树脂吸附剂、无机吸附剂 两大类，无机吸附剂又可分为离子筛吸附剂、铝盐吸附剂、天然矿物吸附剂等类型。             图片来源  CNKI 、华安证券研究所 二、萃取法 萃取法适用于 高镁锂比盐湖提锂 ，其原理是相似相溶。将与卤水不互溶且密度不小于水的有机溶剂混合接触，在物理溶解、分离或化学反应作用下将卤水中所需组合萃取转移到有机相中，再通过反萃取将所需组合从有机溶剂中萃取水相。但该方法的缺点是，有机溶剂有毒有害的问题导致 环保成本上升 ，所以萃取法提锂的应用规模没有很大，且产能也比较小。              三、膜法 膜法技术路线包括 电渗析膜、纳滤膜 两种方法。电渗析膜法的技术原理是，使用交替放置的阳离子与阴离子交换膜，阳离子在电场作用下通过阳离子交换膜、阴离子通过阴离子交换膜迁移到电极上。 单价阳离子例如锂离子、钠离子、钾离子通过单价选择性阳离子交换膜迁移到浓缩室，而二价阳离子例如钙离子、镁离子则被阻挡，留在脱盐室 ，从而达到镁锂分离的目的。但在实际的生产过程中会在电场的作用下产生氢氧化镁沉淀附着在离子交换膜上，影响电渗析效率， 因此需要经常拆洗膜，维护成本较高 。            图片来源  CNKI 、华安证券研究所 纳滤膜法的原理是使用纳滤膜截留二价及以上的金属阳离子，一价的锂离子和钠离子可以通过，可使镁离子与锂离子分离。 纳滤膜法适用于镁锂比低于 30 的盐湖卤水，在镁锂比大于或等于 30 的盐湖中需要将两种膜法技术相结合 。 四、煅烧法 煅烧法盐湖提锂是最早实现产业化的工艺方式 。该方法的原理是含锂氧化镁和碳酸镁不溶于水，用水浸取氧化镁可以达到锂镁分离的目的。具体流程是将盐湖卤水经酸化浓缩得到四水氯化镁，经过干燥脱水得到二水氯化镁，再进入到回转窑在800 ℃ 左右的高温下煅烧脱水得到无水含锂氧化镁等混合物。此时加入高纯水可浸取锂，再加入氢氧化钙和碳酸钠除去钙、镁等杂质离子。但是由于煅烧法的 能源消耗大且会产生有毒有害气体 ，会造成严重的环境污染，因此该方法后续可能会逐步退出市场。 除上述提到的四种方法以外，还有太阳池法、电化学法等等，由于应用较少在此不一一赘述。 基于盐湖提锂的成本与资源优势，锂盐厂应因地制宜选择最为合适的技术路线，在保护环境、保证产品品质的前提下降低生产成本，稳定生产。

碳酸锂的生产方式主要包括 冶炼、提纯和回收 三种。其中，冶炼提锂的比重超过 90% 。作为提锂的重要方式，冶炼提锂的生产工艺也是在不断创新与进步当中。优质的提锂方法不但可以提高碳酸锂的质量品质，还可以压缩生产成本，减少环境污染。因此，改进冶炼提锂方法是锂盐企业关注的重点之一。 冶炼提锂法的三大原料为 锂辉石、锂云母与盐湖卤水 。矿石提锂与盐湖卤水提锂各具优势。矿石提锂技术成熟，技术通用性强，产品品质相对较好，但是成本相对较高；盐湖卤水提锂技术生产成本较低，但是技术通用性相对较差，通常是 “ 一湖一策 ” ，产品品质相对较差。本篇将为大家详细介绍锂辉石与锂云母提锂的生产工艺流程。 锂辉石与锂云母等矿石的提锂工艺主要以 高温煅烧混料 为核心。在目前的锂矿石提锂技术中， 硫酸酸化焙烧法 和 硫酸盐焙烧法 是两种基本成熟的提锂方法。其中， 锂辉石提锂的主要工艺为硫酸法 ，该工艺过程易于控制，产品质量也比较稳定可靠； 锂云母提锂的主要工艺为硫酸盐焙烧法。 一、锂辉石 （ 1 ）硫酸酸化焙烧法    下图所展示的是硫酸酸化焙烧法提锂的工艺流程图。                 根据锂辉石晶型的不同，可将其分为 α 型、 β 型和 γ 型 。天然状态的晶型为 α 型 锂辉石，此种状态的锂辉石 化学惰性大 ，除氢氟酸以外几乎不与各种酸、碱反应，因此不宜直接提锂。在将 α 型锂辉石进行 高温煅烧 （ 1000 ℃ -1200 ℃ ）会转变成 β 型 锂辉石，这时晶型的转变使矿物的物理和化学性质也产生了明显的变化， 可与酸碱反应 ，更适于锂的提取。由此可见，锂辉石的晶型转变是整个提锂工艺的基础，晶型焙烧的质量好坏也直接影响到锂的回收率。 晶型转变后，将其研磨成粉末状态，可增大酸化过程中与浓硫酸的接触面积，提高反应效率。 浓硫酸中的质子会与锂辉石中的锂发生置换反应，将锂转化为可溶性锂 。在酸化反应结束后加入适量的水形成浸出液，再经过除杂、浓缩 浸出硫酸锂 。最后一步， 硫酸锂与纯碱反应生成碳酸锂 ，再经过除磁、搅拌、烘干可得到电池级碳酸锂。 在整个生产工艺流程中，蒸汽是主要消耗能源。在蒸发、浸出、沉淀以及干燥等工序中都需要用到大量的蒸汽，蒸汽的费用也在生产成本中占据了较大比例。 因此，选择高效节能的蒸发设备是关键。                                    （ 2 ）硫酸盐焙烧法 硫酸盐焙烧法采用硫酸钾、硫酸钠、硫酸钙等几种或是其中一种硫酸盐与锂辉石混合焙烧， 硫酸盐的酸性化学性质可将锂辉石中的锂溶解析出 。硫酸盐焙烧法的优点是技术 通用性强 ，几乎可以处理所有含锂的矿石。但缺点是，原材料之一的硫酸钾 成本较高，且工艺流程较长 。在锂辉石提锂过程中，普及程度不如硫酸酸化焙烧法。 （ 3 ）其他方法 锂辉石提锂除上述提到的两种方法之外，还有碱法和氯化焙烧法。由于目前使用该两种方法的锂盐厂家较少，因此对具体的生产过程进行简单介绍。氯化焙烧法是将锂辉石与氯化钠和氯化钙等氯化物按照一定的比例混合研磨后在一定温度下焙烧。氯化物的化学性质可将锂辉石中的锂转化为可溶性的氯化锂，经过浸出后得到含锂溶液。碱法焙烧法可以使用石灰石或是其他碱性溶液，将锂辉石中的锂析出，其他流程与硫酸焙烧法的后续步骤一致，在此不一一赘述。 二、锂云母 锂云母的成分复杂，除锂元素外，还含有钾、铝、硅、氟等杂质，因此锂云母提锂的难度要大于锂辉石提锂。 锂云母提锂的方法主要有石灰焙烧法、硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、氯化焙烧法以及压煮法。目前，经过多年的反复尝试，硫酸法基本被淘汰。锂云母主流提锂方法当属 硫酸盐焙烧法。 下图所展示的是硫酸盐焙烧法提锂的工艺流程图。                                        硫酸盐焙烧法采用硫酸盐与一定量的锂云母在高温下焙烧，在高温状态下将其磨碎增大与硫酸的反应接触面积，提高反应效率。在酸性环境下， 硫酸盐可将锂云母中的锂置换 ，转化为易溶解的硫酸锂。通过除杂、过滤等操作得到浸化液，再进行蒸发、浓缩得到浓缩液。最后 与纯碱反应生成碳酸锂 。 硫酸盐焙烧法具有 通用性 ，几乎能分解所有的含锂矿石，且锂云母中的铝几乎不会被置换出来进入到硫酸锂溶液中而造成除铝的麻烦，浸出率较高，工艺也较为简单。但 缺点 是需要消耗较多的硫酸盐，如硫酸钾、硫酸钠、硫酸钙等，可能会与硫酸锂 生成复盐，产品也易被钾污染，能耗比较高 。且矿渣量大难以利用， 成本较高 。在生产过程中产生的氟和硫化物废气易挥发， 环境污染比较严重 。 冶炼厂始终在积极探寻更优的提锂生产工艺以降低生产成本，减少环境污染。低碳绿色冶炼是未来锂冶炼技术的发展趋势，未来采用清洁能源、绿电是提锂冶炼技术的发展趋势。目前很多锂盐冶炼厂已开始采用光伏储能等绿电供电以降低碳排放，助力双碳目标。