解锁锂云母提锂密码：多种工艺方法深度剖析

锂云母是具有层状四面体的铝硅酸盐矿物，与长石、石英等脉石矿物共生。锂云母原矿需经破磨去泥后浮选得到锂云母精矿，随后将精矿进行化学处理提取得到碳酸锂产品。

从锂云母精矿提取锂的方法主要有硫酸盐焙烧法、氯化焙烧法、硫酸法、压煮法等。

硫酸盐焙烧法

硫酸盐焙烧法是将锂云母与硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硫酸亚铁等单一硫酸盐或复合硫酸盐在700～1 000 ℃下焙烧，发生矿相反应使锂转化为可溶性硫酸盐，随后用水或稀硫酸浸出焙砂，对浸出液净化后加入纯碱沉淀得到碳酸锂。硫酸盐焙烧法提锂是目前最为成熟的技术。

硫酸盐焙烧法的优点是适用性广，能处理多种低品位的锂云母矿。该方法缺点是焙烧温度高，导致在工业生产中能耗大，成本高；工业中产出的锂渣量大，且渣内碱金属含量高，难以建材化利用；炉内容易结圈，降低生产效率；残渣中存在部分铷铯无法回收，导致有价金属的浪费；需要对焙烧产生的HF 和SO₂/SO₃等废气进行处理以减少对环境的污染；K₂SO₄ 成本高，但是用Na₂SO₄ 替代K₂SO₄ 作为焙烧剂时到达一定程度会产生玻璃相导致工艺无法正常运行，现采用FeSO₄ 与锂云母焙烧，可以有效降低锂渣中的碱金属含量。

氯化焙烧法

氯化焙烧法是指将锂云母精矿与氯化剂在800～1 000 ℃下共同焙烧，让目标组分在焙烧的过程中转换成可溶性氯化物后经水浸提取。氯化剂与矿物中的有价成分主要以3 种方式参与反应：(1)氯化剂直接与矿物中的有价成分发生反应；(2)氯化剂产生氯气，与有价组分进一步反应；(3)氯化剂在其他组分的作用下逐步释放出氯化氢或氯气，参与矿物组分的氯化反应。

氯化焙烧法有着许多优点，包括焙烧时间短、工艺流程不繁琐、在回收Li 的同时也能浸出Rb 和Cs、排放的废渣量少等；然而，因为氯化剂及其焙烧过程中排放的废气具有腐蚀性，导致该方法对设备的防腐要求高。

硫酸法

硫酸法是让锂云母与H2SO4 充分反应生成Li2SO4，浸出后经浸出液纯化除杂再加入碳酸盐，反应后得到Li2CO3 沉淀，在浸出过程中锂云母中共生的有价金属也一并溶出。根据处理方式的不同，硫酸法分为硫酸熟化法和硫酸浸出法两种。硫酸熟化法是将H₂SO₄ 与锂云母拌匀后在150～350 ℃的低温条件下进行熟化焙烧。硫酸浸出是将浓硫酸与焙烧过的锂云母在常温下直接浸出。

石灰石焙烧法

石灰石焙烧法是将锂云母与CaCO₃ 按照比例精确混匀后，将混合物于800～1 000 ℃的温度范围内焙烧1～3 h，破坏锂云母矿相结构，随后将生成的焙砂经水淬、磨细后浸出得到含Li 溶液，再将溶液纯化沉锂得到Li₂CO₃。整个工艺需要严格控制温度、时间以及混合比例，以确保最终产品的质量和纯度。

压煮法

氟具有极强的电负性，锂云母经过高温焙烧脱氟后可以提高反应活性以提高锂浸出率。压煮法指将脱氟锂云母与盐溶液在高温高压环境下浸出以溶出锂，可以根据使用药剂种类分为石灰乳压煮法、食盐压煮法和纯碱压煮法等。