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碳酸鋰碳化提純工藝流程詳解：溶解、碳化、凈化、熱解、結晶全流程

來源：石家莊鼎威化工裝備工程股份有限公司 時間：

碳酸鋰碳化提純工藝通過溶解、碳化、凈化、熱解和結晶五大核心步驟，將工業級碳酸鋰轉化為高純度產品，具體流程及關鍵控制點如下：

一、溶解：配制碳酸鋰漿料

1. 原料準備
   • 將工業級碳酸鋰與純水（或返回母液）按固液比1:20混合，配成均勻漿料。
   • 加入少量絡合劑（如EDTA）以輔助雜質分離。
2. 關鍵控制
   • 固液比：過高導致反應不充分，過低增加能耗。
   • 溫度：常溫或微加熱（≤50℃）以促進溶解。

二、碳化：生成碳酸氫鋰溶液

1. 反應原理

   • 碳酸鋰與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鋰：

• 碳酸氫鋰溶解度隨溫度升高而降低，雜質（如Na?、K?）因溶解度差異留在母液中。

2. 設備與操作
   • 碳化塔：采用多級串聯逆流操作（如二級碳化塔），提高CO?利用率（可達95%以上）。
   • 條件控制：
     • 壓力：加壓碳化（CO?分壓≥0.6MPa）提升反應速率。
     • 溫度：25-35℃，避免雜質共沉淀。
     • 時間：通CO? 3小時左右，觀察母液澄清度判定終點。
3. 過濾除雜
   • 通過板框壓濾機去除固渣，母液經精密過濾器（如聚四氟乙烯微孔濾膜，精度0.1μm）進一步凈化。

三、凈化：深度去除雜質

1. 化學沉淀

   • 加入沉淀劑（如氫氧化鈣、碳酸鈉）去除Ca²?、Mg²?、Fe³?等：

• 調節pH值（如pH>10）使鐵、鋁以氫氧化物形式沉淀。

2. 離子交換/吸附
   • 使用螯合樹脂（如氨基磷酸樹脂）深度吸附Na?、K?等殘留雜質，樹脂再生后鋰可回收利用。

四、熱解：碳酸氫鋰分解

1. 反應原理

   • 加熱碳酸氫鋰溶液分解為碳酸鋰、CO?和水：

• CO?經冷凝、壓縮后循環利用，降低生產成本。

2. 設備與操作
   • 連續分解塔：采用蒸汽夾套間接加熱，控制溫度80-95℃。
   • 防結疤設計：優化換熱面結構，避免晶垢沉積影響效率。
   • 粒度控制：通過攪拌強度和升溫速率調節晶體形貌（如均勻細晶）。

五、結晶：高純碳酸鋰析出

1. 結晶條件