盐湖氯化锂的生产工艺与影响因素

盐湖氯化锂的生产工艺与影响因素
摘要：本文对盐湖氯化锂的生产工艺内容进行了总结，并以察尔汗盐湖为例，从盐湖卤水中的锂含量、盐湖卤水镁锂比、盐湖提锂生产工艺采用三个方面论述
了盐湖氯化锂的主要影响因素，最后阐述了氯化锂的总体发展趋势，以期为相关
研究人员提供参考。

关键词：盐湖；氯化锂；生产工艺；影响因素
0引言
由于其优异的物理和化学性能，锂的应用范围很广，被誉为“促进世界发展
的能量金属”。

锂的主要用途是军用，随着新能源、冶金、航天、玻璃等工业的
迅速发展，锂的需求量不断增加，因此，锂的生产技术也越来越受到重视。

地壳
中的锂含量只有0.0065%，只有少量的锂元素分布在盐湖的卤水中[1]。

在自然界中，锂是以化合物的形式存在的。

氯化锂的应用范围很广，在电解法生产金属锂时，会产生大量的氯化锂。

目前国内最常用的一种生产金属锂的方法是1893年
刚茨提出的，即氯化锂的溶盐法，这种方法具有简便、高效的特点，在生物、医
药等方面有着广阔的应用前景。

1.氯化锂概述
氯化锂是一种分子量为42.39的无机物。

它是一种有潮解力的白色结晶，其
广泛应用于空调行业，如助焊剂、干燥剂、化学试剂，同时也可用于制作烟火、
干电池、金属锂等。

氯化锂是生产金属锂的主要原材料，是电解制造金属的助熔剂（例如，制造
铝和钛），还可以作为铝的焊接剂、空调除湿剂、特殊水泥原料、火焰等。

无水
氯化锂是一种用于电解法制备金属锂、铝的焊剂、钎剂，以及在非制冷空调中的
吸湿（除湿）材料。

600℃下电解氯化锂的混合熔盐，可以制备金属锂。

工业用
的金属锂就是用这种方法来制造的[2]。

将氯化锂与 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混
合在一起，可以制成不同浓度的溶液，用作高分子溶媒。

2.氯化锂生产工艺
2.1矿石直接转化法
将锂辉石经930~1000℃锻烧，将其转化为易发生化学反应的β-锂辉石，并
与 KCl反应，得到摩尔成分比例为60%的KC1与40%的LiC1的混合物。

经降温后，用醇类作溶剂对氯化锂进行萃取，再蒸发、提取，得到纯度为99.47%的氯化锂产品。

氯化锂的萃取残留物可以用水进行处理，脱水后的氯化钾可以循环利用。

2.2碳酸锂或氢氧化锂转化法
这是目前国内使用的 LiCl最主要的工业化生产工艺。

在耐腐蚀性的反应器中，Li2CO3或Li0H与30%的盐酸发生反应，使其略有过量，从而获得了几乎饱和
的氯化锂。

将适当的BaCl2溶液加入到此酸性 LiCl溶液中，以去除硫酸根杂质，然后用Li0H调整 pH到中性，然后用喷雾沸腾制粒或喷雾干燥制得无水氯化锂。

2.3溶剂萃取法
溶剂萃取法利用不同的溶质溶解度或分配系数，将溶质从水相转移到溶质溶
解度较高的有机相中，从而实现溶质的转相分离。

溶剂萃取是金属离子选择性分
离与萃取的主要方法之一。

目前，该技术已广泛用于盐湖卤水提锂。

萃取方法主
要有：氟代双酮萃取、异戊醇萃取、异丙醇萃取等[3]。

2.4吸附法
这种方法是将锂离子的选择性吸附剂与锂离子结合，再通过洗脱剂进行洗脱，将锂离子和其他杂质离子分开。

其关键是选择合适的锂离子吸附剂，需寻找一种
具有良好的锂选择性、可循环利用和低成本的吸附剂。

目前所开发的吸附剂（交
换剂）主要有：二氧化锰吸附剂、二氧化钛锂吸附剂和复合锑酸吸附剂。

1.盐湖氯化锂主要影响因素
察尔汗盐湖是我国最大盐湖，也是世界上最著名的盐湖之一（如图一所示）。

该盐湖的氯化钾储量高达到1.45亿吨，占全国的97%。

这片盐湖位于戈壁瀚海，
气候炎热、干旱、日照长，蒸发的水分远远超过降雨，经过长时间的风吹日晒，
湖中的卤水浓度很高，已探明的氯化钾、氯化镁、氯化锂等矿藏，蕴藏着十万亿
元的潜力。

图一：察尔汗盐湖
3.1卤水中锂含量
根据盐湖及盐矿的一般工业指标，盐湖的氯化锂的界限品位为150 mg/L，工
业等级为300 mg/L。

察尔汗盐湖的含锂量虽低（约100 mg/L)，经过提钾处理后，可达300 mg/L，满足工业生产的最低标准，但还需要经过富集、浓缩、盐田操作
等工序。

3.2卤水镁锂比
我国盐湖锂资源非常丰富，盐湖卤水含多种金属、非金属元素，对盐湖卤水
提锂的影响最大的是镁。

而西藏、青海地区则以高镁-锂比为主，青海柴达木地
区的盐湖镁-锂比高达50%[4]。

由于镁、锂在物理、化学性能上非常相近，而盐湖
卤水中的镁含量又比锂高得多，因此很难将其分离出来，从而制约了盐湖海水中
锂资源的大规模开采。

目前，除镁的方法主要有化学脱镁（也就是烧碱沉淀镁，
再生产氢氧化镁难以销售）、阳离子树脂置换（大量使用氯化钠，耗费淡水资源）、纳滤膜法（价格较高）。

3.3提锂生产工艺的采用
现阶段，提锂生产工艺技术主要有：沉淀法（包括碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉
淀法等）、溶剂萃取法（如β－双酮类萃取剂）以及吸附法（铝基吸附剂等）盐
湖卤水的多样性，使盐湖的矿产资源开发具有复杂、难以复制的特点。

如：含锂
量高的碳酸盐盐湖，可以采用锻烧技术；镁、锂比高时，可以使用特殊的锂吸附
技术；利用膜过滤技术处理硫酸盐盐湖。

当然，一些细部离子（Na+,Ca2+,SO2-4）也可以使用同样的除杂质方法。

4.氯化锂的发展趋势
在碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂等基础锂产品中，氯化锂的附加值最高。

然而，全球市场上，用于工业上的氯化锂已趋于饱和，而高纯度的氯化锂却供应不足，
并且其价格远远高于低级产品。

当前，主要的生产氯化锂的工艺技术是Li2CO3
转化（也就是酸化法），生产出的产品杂质含量高，且该工艺成本也高。

以青海
察尔汗盐湖的卤水为例，采用了一种富集氯化锂的方法，先用碳酸钠沉淀，再用
盐酸酸化，制得LiCl。

浓缩蒸发过程存在能耗大、浓缩比小、盐田摊晒时间隔时
间短等问题。

随着蒸发技术和膜分离技术的不断发展，如果能够直接从卤水中萃
取氯化锂，将会大大降低生产成本。

同时，还解决了盐湖资源开采过程中存在的
氯气污染问题，实现了盐湖资源的综合利用，促进了锂产业链的发展，提高了锂
产品的附加值。

所以，从盐湖卤水中直接萃取高纯度的氯化锂，是未来我国氯化
锂工业发展的必然趋势。

结论
盐湖氯化锂的生产技术主要是富集、脱杂，蓝科在锂富集上取得了重大突破。

由于盐湖海水中几乎没有重金属，以 K+,Ca2+, Na+,Mg2+等离子为主，其中钠离子
是最难去除的，因此，未来要想去除钠离子，还需要进一步的研究。

中国现有的锂电行业有40余家，其发展时间各异，规模和技术水平参差不齐。

从中国锂工业的长期、健康发展看，应该把这些企业整合起来，整合行业资源，实现共同发展，改变全球锂工业由 SQM、 FMC和 Rockwood三大企业所垄断
的格局。

作为中国的一个新兴行业，从原材料的上游到下游的深加工，都存在着
许多技术问题。

中国现有的科技基础还比较薄弱，许多问题都没有涉及到，因此，应集中全国所有的资源，进行科技攻关，解决这些问题。

参考文献
[1]蒋晨啸,陈秉伦,张东钰,葛亮,汪耀明,徐铜文.我国盐湖锂资源分离提取
进展[J].化工学报,2022,73(02):481-503.
[2]马有海,马成功.盐湖氯化锂的生产工艺与影响因素探析[J].盐科学与化工,2021,50(03):40-42.DOI:10.16570/ki.issn1673-6850.2021.03.010.
[3]马有海,罗玉堂,赵生宝.盐湖卤水制备电池级碳酸锂工艺影响因素研究[J].云南化工,2020,47(06):51-52.
[4]蒋开喜,高镁锂比盐湖萃取法提锂关键技术与装备.北京市,北京矿冶科技
集团有限公司,2019-08-06.。