矿石提锂,是指用锂辉石、锂云母等固体锂矿生产锂盐产品。矿石提锂历史悠久,技术较为成熟。其工艺主要有石灰石烧结法和硫酸法。目前最主要的方法是硫酸法,即将锂辉石(一般含氧化锂4~6%)进行焙烧转型,与硫酸混合生成硫酸锂,经浸出、净化、蒸发、沉锂、干燥等工序,制得初级材料氢氧化锂中间产品。再根据生产成品需要,进一步反应制得各种下游锂盐产品。
盐湖卤水提锂,是指从含锂的盐湖卤水中提取锂盐产品。盐湖卤水提锂通常要经过盐田日晒、分阶段得到不同盐类、除去杂质元素、得到较纯锂盐溶液等阶段,最后将锂盐从溶液中分离提取,得到所需锂盐产品。
相对于盐湖卤水提锂,矿石提锂具有以下优势:
首先,矿石提锂工艺技术成熟,产品质量稳定可靠。矿石提锂工艺经过 50多年的发展已趋于成熟,同时由于该工艺采用的原料为锂精矿,原料化学组成较稳定,杂质成分较少,且除硅和铝外的其它杂质含量低,因而工艺过程易于控制,产品质量稳定可靠,并在近年来世界锂产品需求日益旺盛的背景下,得到了快速发展。
其次,矿石提锂工艺灵活,可实现多种锂化合物同时生产。用酸化焙烧后的硫酸锂浸出液和其它廉价的化工原料直接生产其它多种锂产品。盐湖卤水提锂的直接产品是工业级碳酸锂,要加工成其它锂产品,还必须进一步加工,从而增加生产成本。
基于上述原因,目前行业内生产氢氧化锂主要采用矿石提锂路线,主流生产工艺为硫酸锂苛化冷却结晶法:将硫酸锂浸出液适当蒸发浓缩,加入氢氧化钠,过滤出铁、钙、镁等杂质,然后冷却到-10~5℃,过滤分离出十水硫酸钠,将滤液蒸发浓缩结晶出粗单水氢氧化锂,将其溶解后,加入氢氧化钡反应,过滤分离沉淀,滤液蒸发浓缩,结晶出单水氢氧化锂。若采用多次重结晶或用特制的精制剂去除氢氧化锂溶液的杂质,可得到电池级氢氧化锂产品。