由铝土矿分解所得铝酸钠溶液生产电池用锂盐

我国铝土矿资源中，大多数锂含量较高，按氧化锂计在0.016~0.03%之间。在拜耳法或烧结法溶出过程，铝土矿中的锂约有80%进入到铝酸钠溶液中，约20%进入到赤泥中。其中铝酸钠溶液中的锂在种分时进入氢氧化铝，并进一步被带入到焙烧后所得氧化铝产品中。在后续的铝电解过程，锂会在电解槽中积累（富集于电解质并被阴极、碳渣、电解槽帮衬吸附），造成电解质中锂含量升高，大部分企业电解质中氟化锂质量分数超过3%，最高达8~10%。当电解质体系中锂含量过高时会导致电解槽温度与电解质的熔点下降，氧化铝溶解度降低，使电解槽炉底沉淀增多，从而增加了电解工艺操作难度，使电解槽稳定性变差，技术条件难以控制，对生产稳定和节能降耗造成不利影响。

锂在铝酸钠溶液中以离子形式存在，并易与Al(OH)-4反应生成LiAl2(OH)7·2H2O。如果采取技术措施将铝酸钠溶液中所含的锂进行分离，不仅能够减少电解质排放，延长设备维修周期，维持电解铝生产的正常运行，还可以使铝土矿中珍贵的锂资源得到利用。

根据上述情况，我们经过近二年的研究，成功研发出了由含锂铝酸钠溶液分离锂并制备电池用锂盐生产技术。

本工艺首先制备适用于铝酸钠环境的锂富集载体，然后控制工艺条件对由拜耳法或烧结法产生的铝酸钠溶液中的锂进行富集、沉淀，从而将溶液中的锂分离出来。然后采用特定的解离工艺将锂从富集载体中解离，制得锂溶液。解离过程富集载体得到回收，返回富集工序循环使用，运行过程无消耗。所得锂溶液经净化、沉淀制得Li₂CO₃，再以工业Li₂CO₃为前驱物，控制工艺条件制得电池用Li₂CO₃。调整工艺路线还可分别制得电池用磷酸锂、氟化锂及氢氧化锂等产品。

以本工艺处理含锂铝酸钠溶液，收率可达95%。每处理一立方锂浓度为0.16g/L的铝酸钠溶液可制得810g电池用Li₂CO₃，价值219元。