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碳酸鋰是作為新能源鋰電池的主要生產(chǎn)材料。由于新能源、新材料行業(yè)的快速發(fā)展，以電池級碳酸鋰為代表的高端鋰產(chǎn)品需求強勁，特別是動力電池、特種工程塑料等領域需求旺盛，成為鋰產(chǎn)品行業(yè)主要增長點。
碳酸鋰是怎么生產(chǎn)的呢?碳酸鋰是由鋰精礦通過焙燒、酸化、過濾、提純、濃縮等工藝生產(chǎn)而來，根據(jù)產(chǎn)品的純度分為工業(yè)級碳酸鋰和電池級碳酸鋰。
如何從鋰礦中提取碳酸鋰?
首先要了解碳酸鋰的原料：
鋰礦床可分為五種類型，即偉晶巖礦床、鹵水礦床、海水礦床、溫泉礦床和堆積礦床，目前開采利用的鋰資源主要是偉晶巖礦床和鹵水礦床。現(xiàn)今世界上先后發(fā)現(xiàn)約20種鋰礦物，典型的鋰礦物主要有如下幾種：
1、鋰輝石:
屬單斜晶系晶體，常呈斷柱狀、板狀產(chǎn)出，也見有粒狀致密塊體或粒狀、斷柱狀集合體。顏色黑、綠、墨、暗綠或褐色;玻璃光澤，半透明到不透明;硬度5~6，密度 3.15~3.6g/cm3。單斜晶系的鋰輝石在720℃時轉(zhuǎn)變?yōu)檎骄档母邷匦弯囕x石，體積增加30%，是目前世界上開采利用的主要鋰礦物資源之一。
2、透鋰長石:
外觀與石英相似,700℃時轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匦弯囕x石。1817 年阿爾弗雷德( Arfredson) 就是從瑞典的烏托偉晶巖所產(chǎn)的透鋰長石中首次分離出Li20的。津巴布韋的比基塔礦床是目前世界上最大的透鋰長石礦床。
3、鋰云母:
其化學組成的理論值為 K20 = 4. 82%~13. 85% ，Li2 0 = 3.87%~5.83% ，A1203= 11. 33% ~23.8% si02 = 46% ~60% ,H2 0 = 0.65% ~3.15% ，F(xiàn)= 1.36%~8.71% ;混入物常有 Mg0、Fe0、Mn0、Ca0、Na2 0、Cs2 0、Rb2 0 等。晶體呈假六方片狀，但發(fā)育完整的晶體極其罕見,常呈片狀或 鱗片狀產(chǎn)出，偶爾見有晶簇出現(xiàn)，顏色為白色或淺白色，但也常有玫瑰色、淺紫色出現(xiàn)，偶爾也見有桃紅色鋰云母,玻璃光澤，解理面呈珍珠光澤，硬度 2 ~ 3，薄片具有彈性，密度 2. 8 ~ 3. 0g/cm3。江西宜春鉭鈮礦伴生鋰云母、銣、銫的多金屬礦床是世界上最大的伴生鋰云母礦床，也是我國正在開采利用的主要鋰資源之一。
4、鋰磷鋁石:
性質(zhì)與鋰輝石類似，可溶于硫酸，雖然含鋰高，但礦物資源少。
5、鋰霞石:
是鋰輝石變蝕的產(chǎn)物，化學組成為 Li[ A1s04 ] ，有時混入物 Ca0、Fe2 03、C1 等。晶體屬六方晶系，晶形細小，常呈粒狀集合體和致密塊狀產(chǎn)出，成晶體者極少見。顏色常呈灰白色或灰色帶淺 黃、淺褐、淺紅、淺綠等色，有時也見有無色者;晶面呈玻璃狀光澤，斷口則呈現(xiàn)脂肪光澤;硬度 5 ~ 6，密 度 2. 6 ~ 2. 67g/ cm3，礦物資源量亦不多。
現(xiàn)今世界上開采應用最多的鋰礦物是鋰輝石、透鋰長石、鋰云母和鋰磷鋁石等。鹽湖、含鋰鹵水和井水也是重要的鋰資源，西方國家利用鹽鹵水生產(chǎn)鋰化合物 (如碳酸鋰)已占鋰產(chǎn)品生產(chǎn)能力的30%左右。因受礦石和提鋰工藝裝備的限制，導致我國碳酸鋰生產(chǎn)主要以鋰輝石精礦、鋰云母精礦、青海鹽湖鹵水為主要原材料。
碳酸鋰生產(chǎn)線工藝流程有哪些?
鄭礦機器配置的以鋰云母、鋰輝石等原料進行鋰礦焙燒、酸化生產(chǎn)線產(chǎn)品性能優(yōu)越，生產(chǎn)線工況穩(wěn)定便于操作，受到用戶積極認可。窯體采用無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，配置遠程智能變速窯況控制系統(tǒng)，方便生產(chǎn)人員實時遠程調(diào)節(jié)窯況，原料晶型轉(zhuǎn)化率高，鋰的浸出率和鋰回收率比傳統(tǒng)工藝高出~15%。利用窯尾余熱回收進行酸化補熱，生產(chǎn)線能耗可降低20%左右。冷卻設備采用封閉式低溫循環(huán)技術，揚塵口配置環(huán)形氣封裝置，生產(chǎn)車間在降塵環(huán)保領域具有一定地位，有效改善操作環(huán)境。
碳酸鋰生產(chǎn)線工藝流程示意圖：
鋰輝石工藝流程圖
鋰云母工藝流程圖
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