ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ｌｉｔｈｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌ
ａｎｄ ｉｎｔｅｎｓｉｆｙ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗｏｒｋ．ＳＯ ｔｈａｔ
ｔｈｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌ
ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｈｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；ｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅ；ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ；ｌｉｔｈｉｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｓａｌｔ ｂｒｉｎｅ
２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌ １０ｐｍｅｎｔ
中国矿山型锂制备碳酸锂技术
锂矿种类不同．其理化性质和杂质含量差别很
大．因此提取碳酸锂的工艺也各不相同。传统锂矿业 主要是通过高能耗和化学回收工艺从伟晶岩型锂矿 石中提取锂产品，即通过粉碎、选矿、１
１００
ｏＣ高温焙
烧分解、２５０ ｏＣ加硫酸形成硫酸盐、加碱过滤形成碳 酸锂。目前。主要采用硫酸法、硫酸盐法和石灰石焙 烧法。石灰石焙烧法和硫酸盐法的优点是实用性好， 适用于分解各种锂矿：硫酸法的优点是碳酸锂回收 率较高．可以处理锂含量较低的矿石。 １）石灰石焙烧工艺：石灰石烧结法是将锂矿石 （一般ｎ：Ｏ质量分数在６％以上）和石灰石按一定比 例混合磨细．在高温下烧结．使矿物中的锂转化成可 溶于水的化合物：用浸洗液浸出氢氧化锂。过滤除渣 得到浸出液：将浸出液蒸发浓缩，加入碳酸钠生成碳 酸锂．再经离心分离、干燥制得碳酸锂［ｔｏ］。石颖１１１］研 究了石灰石和锂云母的冶炼工艺流程．认为该过程 可以生产出多项重要产品和一些小批量化合物．并 且全流程封闭循环，无废渣和废液排放。李佩方［佗］用
ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｗａｓ
ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｅｖｅ．
ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｏｕｔｅｓ
ｓａｌｔ ｌａｋｅ ｈａｄ ｔｈｅ
ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｉｔｈｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌ
铯榴石等共生。７００℃时转变为高温型锂辉石。津巴 布韦的比基塔矿床是世界最大的透锂长石矿床。
３）锂云母：化学式Ｋ（Ｌｉ，ＡＩ）＂４［Ｓｉ，～，Ａｌ晒。。Ｏ。。］
（ＯＨ，Ｆ）２，Ｌｉ２０质量分数理论３．３％～７．８％、典型３．０％～ ４．０％。单斜晶系层状硅酸盐矿物．产于花岗伟晶岩 中，颜色为紫和粉色并可浅至无色。具有珍珠光泽， 呈短柱体、小薄片集合体或大板状晶体，常含有铷和 铯。江西宜春钽铌矿是世界最大的伴生锂云母矿床。 富含锂云母、铷、铯等多金属矿床，是中国正在开采利 用的主要锂资源之一．可开采氧化锂储量为１ １０万ｔ， 占中国３１％．世界１１％：铷储量为３６万ｔ．占世界 ６０％：铯储量为６万ｔ，占中国２２．５％。居中国第一。 ４）磷锂铝石：化学式ＬｉＡＩ［ＰＯ。］［Ｆ，ＯＨ］，Ｌｉ２０质 量分数理论１０．１％、典型８．０％～９．Ｏ％。架状磷酸盐矿 物．呈微黄灰白色，短住状晶体。三斜晶系结构，莫氏 硬度为５．５～６．０．密度为２．９２～３．１５ ｇ／ｃｍｓ．玻璃光泽， 解理完全，产于富铝伟晶岩中，与锂辉石、锂蓝铁矿、 锂云母等共生。其性质与锂辉石类似，可溶于硫酸， 虽然含锂高．但矿物资源少。 ５）锂霞石。化学式ＬｉＡＩ『ＳｉＯ。］，Ｌｉ２０质量分数理 论１１．９％、典型５．０％。是锂辉石变蚀的产物，有时混 入ＣａＯ等。六方晶系．能解理．晶形细小，密度在 ２．２∥ｃｍ，左右，常呈粒状集合体和致密块状，多为锂 辉石的触变产物。颜色常呈灰白色、浅黄、浅褐、浅 红、浅绿色等，晶面呈玻璃状光泽，断口则呈现脂肪
万方数据
２０１３年６月
刘跃龙等：中国矿山型锂矿资源分布及提取碳酸锂技术 光泽．矿物资源量不多。
９
保护性开发．具有十分重要的意义。
１
固体锂矿床特征及资源分布
矿山型锂矿主要指伟晶岩型锂矿和富锂黏土
６）铁锂云母：化学式Ｋ（“，Ａ１，Ｆｅ）３（ＡＩ，Ｓｉ）４０。ｏ （Ｆ．ＯＨ），，Ｌｉ２０质量分数理论５．６％、典型２．０％～ ５．０％。单斜晶系，晶体呈板状，通常呈片状集合体。 颜色呈淡黄或褐绿色，玻璃光泽。外观呈暗灰色，常 见片状结晶集合成玫瑰花瓣状：莫氏硬度为２。３，密 度为２．９。３．２ ｇ／ｃｍｓ。片状解理平行底面｛００１｝完全， 薄片具弹性。主要产于云英岩中，亦见于伟晶岩和高 温热液矿脉中。捷克有着世界最大的铁锂云母矿资 源．且主要与锡钨矿资源伴生［９］。 中国矿物型锂矿主要分布在新疆、四川、湖南和 江西。截至２００８年底，中国已查明的矿石锂矿区 （多数为锂、铍、铌、钽综合性的内生矿床）有４２处， 查明资源储量约为２４１．２万ｔ．其中基础储量约为 １０１．８万ｔ（包括储量８ｌ万ｔ），分布在９个省区，其中 资源储量排序较前的依次为四川（占５２．８％）、江西 （占２４．１％）、湖南（占１５．Ｏ％）、贵州（占２．９％）。新疆 原为矿石锂资源大省．但因主要矿区经４０多年的大 规模开采．保有储量大量减少，目前保有资源储量仅 占全国２．４％．以上５省区合计占９７．２％。已查明锂 辉石矿区有６处。保有资源储量约为５．４９万ｔ．其中 基础储量为２．２４万ｔ．占４０．８％。分布在３个省区。 其中江西占５３．０％、新疆占４５．５％。
山型锂矿资源提取碳酸锂工艺路线进行了分析和比较。并指出，中国以青海盐湖为代表的盐湖卤水提锂由于较高的 镁锂比，盐湖提锂一直存在技术瓶颈，目前的技术水平难以实现镁锂分离。基于中国丰富的矿山型锂矿资源状况．从 矿山型锂矿提取碳酸锂仍将是中国相当长一段时期内主要的锂资源来源．中国应重视矿山型锂矿资源技术研究．加 大研究开发力度，使中国矿山型锂矿资源得到有效和保护性开发。
碳酸锂作为理想的储能材料．在储能电池、动力 电池等方面有着巨大的应用潜力和商业价值…。 锂在自然界中主要以固体矿物资源和液体矿床 资源存在．其中具有经济价值的锂辉石、锂云母集中 分布在澳大利亚、加拿大、津巴布韦、美国和中国；而 液态锂主要在盐湖卤水中。集中分布在智利、美国、 玻利维亚、阿根廷、俄罗斯和中国［２］。 ２０世纪８０年代世界锂盐的开发以伟晶岩锂资 源为主．主要生产国包括美国、智利、德国、前苏联和 中国［３］。随着智利的阿塔卡玛（Ａｔａｃａｍａ）、玻利维亚 的乌尤尼（Ｕｙｕｎｉ）和阿根廷的翁布雷穆尔托 （ＨｏｍｂｒｅＭｕｅｒｔｏ）等巨ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ盐湖的开发，使世界锂资源 的供求状态发生重大变化［４］．在资源分布上．从以开 采高成本的伟晶岩矿为主转向低成本的从盐湖卤水 中提取锂资源为主。２０１１年全球三大锂产品供应商
２
岩。伟晶岩中产出的锂矿物主要有锂辉石、透锂长 石、锂云母、铝磷锂石等，其中应用最多的是锂辉石， 其次是透锂长石及锂云母［瑚ｊ。典型的锂矿物主要有 以下几种。 １）锂辉石：化学式ＬｉＡＩ［Ｓｉ２０。］，Ｌｉ２０质量分数理 论８．０％、典型１．５％。７．０％。单斜晶系，晶体常呈柱 状、粒状或板状。颜色呈灰白、灰绿或黄色；玻璃光 泽．半透明到不透明。莫氏硬度为６．５～７．０，密度为
无机盐工业
８ ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
第４５卷第６期
２０ １
３年６月
中国矿山型锂矿资源分布及提取碳酸锂技术术
刘跃龙１，陈文彦ｚ。刘够生ｚ
（１．江西科技师范大学化学化工学院，江西南昌３３００１３；２．华东理工大学化学工程联合国家重点实验室）
摘要：分析了中国矿山型锂矿资源分布及矿物特征，阐述了中国矿山型锂资源开发技术进展．对中国若干矿
关键词：矿山型锂矿；锂云母；碳酸锂；卤水提锂
中图分类号：ＴＱｌ３１．１１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６—４９９０（２０１３）０６—０００８—０３ ｉｎ ｃｈｉｎａ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌ
万方数据
１０
无机盐工业
第４５卷第６期
苛化反应生成的石灰石浆代替石灰浆进行焙烧．同 样获得较好的效果．实现了废渣的利用．减少了原料 消耗．实现了成本降低。 ２）硫酸盐焙烧工艺：硫酸盐法是将锂辉石与工 业硫酸钾或硫酸钠按一定比例混合在高温下烧结． 将烧结后的熟料溶出、除渣得到硫酸锂和硫酸钾的 溶液：加入碳酸钠及氢氧化钠对溶液进行净化除杂， 经过滤、蒸发、分离得到硫酸锂溶液，再加入碳酸钠 沉淀碳酸锂；碳酸锂沉淀经洗涤、干燥得到碳酸锂产 品。张婉思等［１３］对硫酸盐制备碳酸锂的工艺过程的 各个影响因素进行了考察，得到最优条件，即：煅烧 温度为９４０℃．煅烧时间为２４０ ｍｉｎ，原料配比为锂 云母、Ｋ２Ｓ０４、Ｎａ２Ｃ０３的质量比为２０：２．７５：８．７５。王继 民［１４］研究了硫酸盐法从江西锂云母中提取碳酸锂的 工艺．成功提取锂，并制备纯度较高的碳酸锂。 ３）硫酸焙烧工艺：硫酸焙烧工艺制备碳酸锂是 目前工业上应用较为成熟的工艺。硫酸焙烧工艺是 将“一锂辉石于１
ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
Ｌｉｕ Ｙｕｅｌｏｎ９１，Ｃｈｅｎ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ
Ｗｅｎｙａｎ２，Ｌｉｕ
Ｇｏｕｓｈｅｎｇ：
ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｅｈａｎｇ ３３００１３，Ｃｈｉｎａ；
３．０３～３．２２加ｍ３。锂辉石是目前主要锂矿物资源之一。
２）透锂长石：化学式ＬｉＡｌ［Ｓｉ４０，。］，Ｌｉ２０质量分