前言

碳酸鋰，一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為Li2CO3，為無色單斜晶系結(jié)晶體或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔點(diǎn)618℃（1.013*10^5Pa）。溶于稀酸。微溶于水，在冷水中溶解度較熱水下大。不溶于醇及丙酮?？捎糜谥铺沾伞⑺幬?、催化劑等。常用的鋰離子電池原料。根據(jù)品質(zhì)不同，碳酸鋰分為工業(yè)級(jí)碳酸鋰和電池級(jí)碳酸鋰兩種類型。

一、行業(yè)總述

1、碳酸鋰簡介

碳酸鋰是生產(chǎn)二次鋰鹽和金屬鋰制品的基礎(chǔ)材料，因而成為了鋰行業(yè)中用量最大的鋰產(chǎn)品，其他鋰產(chǎn)品其本上都是碳酸鋰的下游產(chǎn)品。碳酸鋰不僅可以直接使用，還可以作為原料制備各種附加值高的鋰鹽及其化合物，廣泛應(yīng)用于鋰電池、催化劑、半導(dǎo)體、陶瓷、電視、醫(yī)藥、原子能工業(yè)等領(lǐng)域，但是在高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域如彩色螢光粉、藥用及鋰電池等電子材料對(duì)碳酸鋰質(zhì)量的要求很高，工業(yè)級(jí)碳酸鋰必須通過精制除去其中的無機(jī)鹽類等雜質(zhì)才能達(dá)到各種不同專用品的質(zhì)量指標(biāo)要求。碳酸鋰的應(yīng)用已經(jīng)超過了100種用途，目前大家對(duì)它的關(guān)注則主要是跟新能源汽車和新能源掛鉤。

2、碳酸鋰產(chǎn)業(yè)鏈條

3、產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

全球碳酸鋰行業(yè)集中度高，全球三大廠商SQM、FMC、雅寶共占市場份額的50%以上，主要廠商對(duì)下游企業(yè)的議價(jià)能力很強(qiáng)，擁有較強(qiáng)的定價(jià)權(quán)，可按照市場供需情況和生產(chǎn)成本的變化調(diào)節(jié)價(jià)格。

我國鋰資源含量居世界第五，但國內(nèi)碳酸鋰生產(chǎn)企業(yè)受資源和生產(chǎn)工藝限制，產(chǎn)能供需十分有限，目前智利和澳大利亞占據(jù)著全球70%以上的碳酸鋰產(chǎn)能。

從全球碳酸鋰碳酸鋰供應(yīng)來看，主要包括鹵水提鋰和礦石提鋰兩種方式，其中又以鹵水提鋰為主導(dǎo)，大約占供應(yīng)量的70%左右，其中智利地區(qū)的就占全球鋰產(chǎn)品供應(yīng)的50%。

4、碳酸鋰制取工藝

碳酸鋰制取工藝因使用資源的不同而分為兩大類：礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰。國外公司生產(chǎn)碳酸鋰的主要原料是鹽湖鹵水。

（1）礦石提煉

礦石提鋰，是指用鋰輝石、鋰云母等固體鋰礦生產(chǎn)碳酸鋰和其他鋰鹽產(chǎn)品。礦石提鋰歷史悠久，技術(shù)較為成熟，其工藝主要有石灰石燒結(jié)法和硫酸法。目前最主要的方法是硫酸法，即將鋰輝石（一般含氧化鋰4-6%）進(jìn)行焙燒轉(zhuǎn)型，與硫酸混合生成硫酸鋰，經(jīng)浸出、凈化、蒸發(fā)、沉鋰、干燥等工序，制得初級(jí)材料碳酸鋰成品。

礦石提鋰的產(chǎn)能主要集中在我國。我國鋰行業(yè)的主要企業(yè)均為礦石提鋰企業(yè)。由于國內(nèi)已開采的鋰礦品質(zhì)不穩(wěn)定且生產(chǎn)規(guī)模較小，不能滿足企業(yè)生產(chǎn)需要，近年來我國鋰行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)所需礦石基本上以進(jìn)口為主。

我國礦石提鋰企業(yè)所采用的硫酸法加工鋰礦石的工藝技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已較為成熟，由于該工藝所處理的原料為鋰輝石精礦，原料化學(xué)組成較穩(wěn)定簡單，除硅和鋁主要雜質(zhì)外，其它雜質(zhì)含量均很低，因而工藝過程易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，并在近年來世界鋰產(chǎn)品需求日益旺盛的背景下，得到了快速發(fā)展。

（2）鹽湖鹵水提鋰

鹽湖鹵水提鋰，是指從含鋰的鹽湖鹵水中提取碳酸鋰和其他鋰鹽產(chǎn)品。鹽湖鹵水提鋰通常要經(jīng)過鹽田日曬、分階段得到不同鹽類、除去雜質(zhì)元素、得到較純鋰鹽溶液等階段，最后將鋰鹽從溶液中分離提取，得到所需鋰鹽產(chǎn)品。目前世界上鹵水提鋰技術(shù)主要有沉淀法、溶劑萃取法、離子交換吸附法、碳化法、煅燒浸取法等。

鹽湖鹵水中微量鋰與大量堿金屬、堿土金屬共存，特別是鎂與鋰化學(xué)性質(zhì)極其相似，鎂鋰分離很困難，因此鹽湖鹵水提鋰的最主要影響因素有兩個(gè)：一是鹽湖中鋰含量的高低，通常鹽湖鋰含量越高成本越低；二是鹽湖中鎂鋰比，一般鎂鋰比越小越好。此外，由于鹽湖鹵水的物理化學(xué)性質(zhì)的特殊性及其自然環(huán)境與技術(shù)的制約，液體鉀鹽和鋰鹽在開采過程中受結(jié)鹽、結(jié)晶順序和結(jié)晶轉(zhuǎn)化等各種因素的影響，會(huì)導(dǎo)致鹵水的產(chǎn)量和質(zhì)量出現(xiàn)大幅度下降。所以，要實(shí)現(xiàn)鹽湖鹵水提鋰的工業(yè)化，必須根據(jù)鹽湖鹵水的具體條件，研究出經(jīng)濟(jì)可行的鎂鋰分離技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的生產(chǎn)工藝。