锂化合物萃取结晶工艺

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苏州毅达机电工程有限公司为锂提取与浓缩提供了一套高效的解决方案。

我们的解决方案分为以下流程：

另一方面，我们还为电池回收过程中锂和其他金属的回收提供综合解决方案。

锂是从存在于天然盐中的盐水中提取的，世界上大部分的锂生产来自卤水，因为生产成本远低于矿藏。

锂有两种天然来源：首先是矿物锂辉石，它是硅酸铝锂，与石英、云母和长石伴生。另一个生产来源是来自盐滩和间歇泉的天然卤水，主要以盐的形式存在，即硫酸锂钾。

如上所述，锂可以从硅酸铝锂矿床中获得。卤水是通过两种工艺之一泵送和浓缩锂来提取的。

首先，使用选择性锂吸附剂（聚乙二醇）进行吸附；其次，通过为此目的建造的浅水池中的蒸发。除了提高盐的浓度外，蒸发还会在溶液饱和时引起沉淀。

吸附的优点是不受盐水成分（锂浓度低的盐水可以像海水一样进行实验处理）或当地气象条件的影响；此外，产生的废物也很少。

缺点是需要试剂，吸附设备昂贵复杂，吸附剂成本高。

自然蒸发的优点是不消耗能源，使用的化学试剂少；而缺点是需要同时使用另一种分离方法，废物的积累和对位置天气条件（蒸发速度和降雨量）的依赖。

全球最大的锂产区是智利的阿塔卡马盐湖，采用蒸发法，有数据和操作因素，可以与乌尤尼盐湖相媲美。

阿塔卡马卤水比乌尤尼卤水富含锂（也富含钾和硼），因此对锂浓度有害的镁锂比分别为 6:1 和 19:1。

阿塔卡马的蒸发量和降雨量分别为 3,200 毫米/年和 10-15 毫米/年；而在乌尤尼，它们分别是 1,500 毫米/年和 200-500 毫米/年。因此，乌尤尼的蒸发量较少，降雨量高得多，这减缓了蒸发速度。

在阿塔卡马，蒸发过程在 12-18 个月内将锂从 0.15% 浓缩到 6%（40 倍）；因此预计乌尤尼的蒸发需要更长的时间，尤其是如果像最近那样下大雨，当时它淹没了试验工厂的蒸发池。

UMSA-ORSTOM（法国发展科学研究所）于 1987 年在法国进行的实验室研究“乌尤尼波托西盐沼的盐水化学处理”模拟了 5 个容器中蒸发池的条件，确定钠氯化物首先沉淀，然后几乎立即沉淀出氯化钾。

由于氯化镁 不能通过蒸发分离，这使过程复杂化，因此通过添加石灰将其沉淀为氢氧化镁 。

在5个容器中充分浓缩的氯化锂用氢氧化钠洗涤以去除任何残留的镁和钙，最后使用碳酸钠沉淀为Cl-。锂的平均回收率为80.8%，Cl-的平均纯度为94.4%。

最近在日本国立先进工业科学技术研究所对25升含锂0.107%的乌尤尼盐沼盐水进行了三项实验室测试，通过吸附法获得锂，得到纯度大于99.8%的Cl-平均回收率为73%。

任何方法得到的Cl-都必须经过纯化、干燥和结晶。

用于制造电动汽车电池的Cl- 必须具有至少 99.95% 的纯度，因此通过沉淀获得的 Cl- 必须通过各种反应和重结晶阶段进行精制，在某些情况下通过离子交换树脂进行精制。

由于精炼过程是有成本的，而且每道工序后的回收率较低（精炼阶段估计在70%左右），随着Cl-纯度的提高，其价格上涨的比例更大。

尽管描述的获得 Cl- 的方法看起来很简单，但与任何工业过程一样，它需要足够的技术和物流、经验丰富的技术人员和训练有素的人员。

对试点工厂运行的评估将确认使用蒸发池的锂浓缩过程或导致变化。