矿石提锂技术曾是世界上生产碳酸锂的主要方法,经历了100多年的发展,其工艺已经非常成熟,较易制备高纯度的锂产品,但成本较高。由于成本较高及盐湖卤水提锂技术得到突破,目前世界上仅剩中国和澳大利亚还在采用矿石提锂。
矿石提锂现在主要有四种工艺:
硫酸法:此方法先将天然锂辉石在950-1100℃焙烧,使其晶型转变,矿物的物理化学性质也随着晶体结构的变化而产生明显变化,化学活性增加,能与酸碱发生各种反应。然后将硫酸与β-锂辉石在250-300℃下焙烧,通过硫酸化焙烧发生置换反应,即可生成可溶性硫酸锂和不溶性脉石。
此方法碳酸锂收率高,工艺简单,但需要消耗大量的硫酸及热能,成本较高。
硫酸盐法:将锂辉石与硫酸盐混合煅烧,使矿石中的锂转变为硫酸锂,通过熟料溶出即可使锂从矿石中进入溶液。
此方法碳酸锂收率较高,但流程长,工艺耗能高。
氯化焙烧法:利用氯化剂使矿石中的锂及其它有价金属转化为氯化物,进而提取金属及其化合物的。氯化剂常常为钾、钠、铵和钙的氯化物。
此方法具有流程简单和不消耗贵重试剂的优点,但LiCl的收集较难,炉气腐蚀性强,试剂用量大。
石灰烧结法:用石灰或石灰石与含锂矿石烧结,再将烧结块溶出以制取碳酸锂。
此方法实用性好,不需要稀缺的试剂,但是蒸发能耗大、锂的回收率低、设备维护困难。