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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(jié)晶全流程

來(lái)源：石家莊鼎威化工裝備工程股份有限公司 時(shí)間：

碳酸鋰碳化提純工藝通過(guò)溶解、碳化、凈化、熱解和結(jié)晶五大核心步驟，將工業(yè)級(jí)碳酸鋰轉(zhuǎn)化為高純度產(chǎn)品，具體流程及關(guān)鍵控制點(diǎn)如下：

一、溶解：配制碳酸鋰漿料

1. 原料準(zhǔn)備
   • 將工業(yè)級(jí)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(luò)合劑（如EDTA）以輔助雜質(zhì)分離。
2. 關(guān)鍵控制
   • 固液比：過(guò)高導(dǎo)致反應(yīng)不充分，過(guò)低增加能耗。
   • 溫度：常溫或微加熱（≤50℃）以促進(jìn)溶解。

二、碳化：生成碳酸氫鋰溶液

1. 反應(yīng)原理

   • 碳酸鋰與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鋰：

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

2. 設(shè)備與操作
   • 碳化塔：采用多級(jí)串聯(lián)逆流操作（如二級(jí)碳化塔），提高CO?利用率（可達(dá)95%以上）。
   • 條件控制：
     • 壓力：加壓碳化（CO?分壓≥0.6MPa）提升反應(yīng)速率。
     • 溫度：25-35℃，避免雜質(zhì)共沉淀。
     • 時(shí)間：通CO? 3小時(shí)左右，觀察母液澄清度判定終點(diǎn)。
3. 過(guò)濾除雜
   • 通過(guò)板框壓濾機(jī)去除固渣，母液經(jīng)精密過(guò)濾器（如聚四氟乙烯微孔濾膜，精度0.1μm）進(jìn)一步凈化。

三、凈化：深度去除雜質(zhì)

1. 化學(xué)沉淀

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

• 調(diào)節(jié)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(shù)脂（如氨基磷酸樹(shù)脂）深度吸附Na?、K?等殘留雜質(zhì)，樹(shù)脂再生后鋰可回收利用。

四、熱解：碳酸氫鋰分解

1. 反應(yīng)原理

   • 加熱碳酸氫鋰溶液分解為碳酸鋰、CO?和水：

• CO?經(jīng)冷凝、壓縮后循環(huán)利用，降低生產(chǎn)成本。

2. 設(shè)備與操作
   • 連續(xù)分解塔：采用蒸汽夾套間接加熱，控制溫度80-95℃。
   • 防結(jié)疤設(shè)計(jì)：優(yōu)化換熱面結(jié)構(gòu)，避免晶垢沉積影響效率。
   • 粒度控制：通過(guò)攪拌強(qiáng)度和升溫速率調(diào)節(jié)晶體形貌（如均勻細(xì)晶）。

五、結(jié)晶：高純碳酸鋰析出

1. 結(jié)晶條件