碳酸锂(Lithium Carbonate),一种无机化合物,化学式为Li₂CO₃,[1]为无色单斜晶系结晶体或白色粉末。密度2.11g/cm³。熔点618℃(1.013×10⁵Pa)。溶于稀酸。微溶于水,在冷水中溶解度较热水下大。不溶于醇及丙酮。可用于制陶瓷、药物、催化剂等。常用的锂离子电池原料。
由于生产碳酸锂的主要原料是盐湖卤水(矿石法由于成本高在全球产能很小),因此规模化生产碳酸锂的企业拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权,这使得该行业具备较高的资源壁垒;另一方面,由于全球盐湖绝大多数资源都是高镁低锂型,而从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度很大,之前这些技术仅掌握在少数国外公司手中,这使得碳酸锂行业又具备了技术壁垒。因此,造就了碳酸锂行业的全球寡头垄断格局。
碳酸锂在工业生产中有着比较广泛的应用,也是药剂学中的重要原料之一,在化工产业的发展中,也扮演者非常重要的角色。
从碳酸锂中衍生出来的玻璃可以用于烤箱用具。碳酸锂是低火和高火陶瓷釉的常见成分。它的碱性有利于改变釉料中金属氧化物着色剂的状态,尤其是红色氧化铁(Fe2O3)。制备碳酸锂时,水泥凝固更快,可用于瓷砖粘合剂。添加到三氟化铝中,会形成LiF,为铝加工提供的电解质。钴酸锂制成的锂离子电池阴极。对于双相情感障碍的治疗,是世界卫生组织基本药物目录中很重要的药物列表。
碳酸锂生产工艺流程是将锂精矿进行转型焙烧、酸化焙烧、浸取、净化处理、浓缩处理、沉锂处理、清洗、干燥处理、粉碎、包装加工而成。具有产品质量稳定,生产工艺简单,充分利用资源,成本低等特点。适宜锂离子电池原材料的生产应用。
碳酸锂生产工艺流程的基本原理是在于硫酸与锂辉石在250~300℃下发生置换反应,生成硫酸锂。这一反应只能发生于结构较为疏松的锂辉石,先将选矿获得的锂辉石精矿,在回转窑中高温焙烧,冷却后与足量的硫酸混合,送入250℃酸化回转炉中进行硫酸焙烧。冷却后水浸,加石灰石控制PH值,得到含10%左右的粗锂液,用石灰调PH至11,加碳酸钠除钙、镁、铁、铝等杂质。清液蒸发称含20左右的硫酸锂净化液,加入碳酸钠沉淀成碳酸锂。离心脱水,得到碳酸锂产品,回收率在90%左右。
碳酸锂生产工艺流程生产工业级碳酸锂的方法有两种:一是采用传统的锂矿石,如锂辉石、锂云母等生产,二是采用含锂卤水,如盐湖卤水、地下卤水等生产。产品中均含有一定量的水溶性杂质和水不溶性杂质,不能满足电池级微粉碳酸锂质量要求,需要精制处理。根据原料的性质及杂质的种类,可采用不同的精制方法除去杂质。