碳酸锂溶解度曲线,碳酸锂溶解度随温度变化( 四 ) _碳酸锂溶解度

目前国内电渗析膜技术主要是青海锂业有限公司在东台吉乃尔盐湖使用，实际生产中发现电场作用下会产生 H2和 OH- ，从而产生的 Mg(OH)2沉淀会覆盖离子交换膜，影响电渗析效率，因此需要经常拆洗膜，维护成本较高。

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纳滤膜法的原理是使用纳滤膜截留二价及以上的金属阳离子，一价的 Li+和 Na+ 可以通过，就可以将提钾老卤中的 Li+和 Mg2+分离。纳滤膜法适用于镁锂比低于 30 的盐湖卤水，在镁锂比大于或等于 30 的盐湖中需要将纳滤膜法与吸附法或电渗析技术相结合。目前青海恒信融锂业使用纳滤膜法生产电池级碳酸锂。
3.4 煅烧法：最早实现产业化，能耗较高
煅烧浸取法提锂的原理是含锂氧化镁和碳酸锂镁不溶于水，用水浸取氧化镁可以达到锂镁分离的目的。将盐田老卤经过酸化制取硼酸后浓缩得到四水氯化镁，经过喷雾干燥后得脱水得到二水氯化镁，进入回转窑在 700-900℃高温下煅烧脱水得到无水含锂氧化镁等混合物，此时加入高纯水可浸取锂，再通过加入 Ca(OH)2 和 Na2CO3除去钙、镁等杂质离子。煅烧浸取法是最早实现产业化的技术路线之一，但是能源消耗大且产生有毒有害气体，造成的环境污染严重，曾由青海中信国安科技发展有限公司使用。
3.5 太阳池法：适用于低镁锂比盐湖
位于西藏的扎布耶盐湖是国内为数不多的低镁锂比盐湖，目前采用独特的盐梯度太阳池法进行碳酸锂的沉淀。
盐梯度太阳池由上、中、下三层构成，分别是上对流层（UCZ）、非对流层（NCZ）和下对流层（LCZ），上对流层的成分是淡水，温度与环境温度接近，对下层起到保护作用；下对流层的成分是饱和盐溶液，具有吸热和储热的功能；中间的非对流层的盐浓度随池深度而增加，利用淡水与卤水折射率的不同，可以使热量储存在池底卤水中。进一步地，由于扎布耶盐湖的碳酸盐型卤水中除碳酸锂以外的其他盐类溶解度随温度升高而增大，碳酸锂溶解度则随温度升高而降低，当下对流层温度升高时碳酸锂就会在池底沉淀富集，而其他盐类难以析出。
盐梯度太阳池对于热量的储存方式较为灵活，中间非对流层的存在使得下层储存的热量不容易散发，因此盐梯度太阳池还能够在冬天保持一定温度，实现全年连续生产。

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盐梯度太阳池法的优点在于因地制宜、提锂成本低，缺点在于生产周期较长且受光照强度等地理因素的限制，目前主要应用于西藏扎布耶盐湖，具有一定的局限性，普遍推广的空间不大。
3.6 电化学法：尚未实现工业化，关注电极材料的选择和改性
电化学提锂法是根据锂电池工作原理发展而来的，通过控制电位来实现 Li+在电极材料中的嵌入和脱出，可以避免离子交换吸附法中传统锰基、钛基离子筛材料在酸解吸过程中发生溶解。电化学提锂法可以明显改善吸附剂的运行周期，适合不同卤水体系的盐湖提锂，目前尚未实现工业化，研发重点是电极材料的选择和改性。
电化学提锂体系主要由工作电极、对电极和提锂原溶液组成。工作电极的作用是在放电提锂的过程中使得锂离子高效、高选择性地嵌入其中，充电脱锂时使锂离子可逆地脱出进入回收液中，对于工作电极活性材料的选择需要考虑材料对锂离子的选择性、脱嵌容量和循环稳定性，目前合适的工作电极活性材料主要有橄榄石结构 LiFePO4、尖晶石结构 LiMn2O4、尖晶石结构 LiNi0.5Mn1.5O4 和层状结构 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 四类，根据各自的结构呈现不同的性能优劣势。

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对电极的作用是形成闭合回路，从而保持整个电化学体系的电中性。在锂离子嵌入工作电极时，为了保持电化学提锂体系的电中性，对电极上有可能发生捕获阴离子、释放阳离子或其他反应，根据对电极上发生反应的不同又可以把电化学提锂体系分为基于捕获阴离子对电极的电化学提锂体系、基于释放阳离子对电极的电化学提锂体系、“摇椅式”电化学提锂体系和基于其他对电极的电化学提锂体系 4 种，使用的电极材料主要有 Ag、活性炭（AC）、电活性聚合物、普鲁士蓝（PB）类配合物等。

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