近日，由中国有色金属工业协会锂业分会主办的2016年锂产业论坛在青海西宁举办。青海东台吉乃尔锂资源股份有限公司总工程师李健在论坛上分析了中国电池级碳酸锂生产概况及生产现状、盐湖电池级碳酸锂关键指标控制、盐湖生产电池级碳酸锂关键技术。中国电池网（微号：mybattery）整理了其主要观点，以飨读者。
一、中国电池级碳酸锂生产概况：
2015年，随着中国锂电池行业的井喷式发展，中国矿石法碳酸锂生产企业已经全面转向生产电池级碳酸锂，其中直接下线电池级碳酸锂产品占整体矿石法产量约80%。被中国锂电池正极材料行业所普遍接受的中国矿石法电池级碳酸锂标准如下（收集整理数据）：
2015年，全球的锂辉石精矿基本运送到中国，并在中国制造为碳酸锂产品。2015年，利用大量进口锂辉石精矿及中国国内各矿山所产出的少量锂辉石精矿，中国碳酸锂生产企业采用矿石法生产碳酸锂产品的产量约4万吨。其中约3万吨为矿石法电池级碳酸锂。2015年，中国盐湖提锂企业生产1.2万吨碳酸锂，其中4000吨为盐湖电池级碳酸锂产品。（以上电池级碳酸锂产量为直接下线电池级碳酸锂产品，不包括二次提纯产量及氢氧化锂产量。）
中国碳酸锂企业在矿石法制备碳酸锂技术的积累与应用水平已达炉火纯青，矿石法碳酸锂生产企业全面掌握了无需二次提纯，直接生产出电池级碳酸锂技术，从锂辉石精矿为原料的碳酸锂生产装置中直接下线电池级产品。中国矿石法碳酸锂企业所生产的电池级碳酸锂产品品质基本能满足现阶段中国锂电池正极材料生产的碳酸锂原料要求。盐湖碳酸锂生产企业还未全面掌握卤水提取电池级碳酸锂技术，已经能直接下线的盐湖电池级碳酸锂产品，在一些关键指标上还有欠缺。
从1958年新疆锂盐厂建成投产以来，中国碳酸锂行业经过近七十年来的努力，中国矿石法碳酸锂产能居全球首位。在矿石法生产碳酸锂的工艺技术与产品质量上，也稳居全球第一，为中国锂电池的井喷发展打下了坚实的基础。
2008年，中国盐湖碳酸锂企业开始工业化量产碳酸锂产品。2012年，中国青海盐湖碳酸锂企业编制完成盐湖电池级碳酸锂地方标准，并开始工业化量产盐湖电池级碳酸锂。2015年，中国国内盐湖提锂企业所生产的碳酸锂约1.2万吨。2015年，中国国内盐湖提锂企业直接下线盐湖电池级碳酸锂约4000吨。（注：以上数据不包括盐湖碳酸锂二次提纯部份。）
二、中国盐湖电池级碳酸锂生产现状：
中国盐湖生产碳酸锂的企业分别在青海海西地区与西藏自治区。中国青海海西地区，锂资源分布在东台吉乃尔湖、西台吉乃尔湖、一里坪、别勒滩。上述湖区有相当丰富的锂、钾、硼资源，其类型主要为硫酸镁亚型盐湖。
西藏盐湖受限于西藏盐湖区域的工业条件缺失，无法在盐湖现场建立依靠于电力与热能的现代化生产工厂。在现有条件下，西藏盐湖的碳酸锂生产依赖于碳酸型盐湖卤水通过自然蒸发形成粗碳酸锂产品。西藏碳酸型盐湖生产电池级碳酸锂的工艺过程，其实是盐湖现场依靠自然条件产出粗碳酸锂，以及工厂化粗碳酸锂二次提纯过程。在现有条件下，制约西藏盐湖电池级碳酸锂生产的瓶颈，是盐湖现场的粗碳酸锂产量提升与成本控制。
西藏自治区拥有独特的碳酸型盐湖，已经进入开发状态的扎布耶盐湖与结则茶卡盐湖，可以通过盐田浓缩形成主含量超过60%的粗碳酸锂产品。
结则茶卡盐湖已经开始盐田生产，试验产出了主含量60%以上的粗碳酸锂产品，其2015年粗碳酸锂产量未知。扎布耶盐湖在2015年产出约5000吨左右的粗碳酸锂产品，折合为3000吨左右的碳酸锂产品。2015年，扎布耶盐湖粗碳酸锂产品通过内地工厂的提纯精制工艺，形成了工业级的氢氧化锂及碳酸锂产品，并使用碳化法二次提纯出电池级碳酸锂产品。尤其需要指出的是，2015年，扎布耶盐湖的粗碳酸锂原料与矿石法碳酸锂生产工艺结合生产取得成功，通过将粗碳酸锂酸溶形成硫酸锂溶液，掺合进入矿石法生产装置，成功的联合生产出电池级碳酸锂产品。
2015年，青海盐湖约生产9000吨碳酸锂，其中由青海锂业利用东台吉乃尔盐湖卤水，使用离子选择膜技术，实现工业量产的盐湖电池级碳酸锂约4000吨。其盐湖电池级碳酸锂产品标准如下表：
2015年，随着中国锂电池行业的快速提升，青海盐湖电池碳酸锂地方标准已经不能满足电池正极材料生产的品质需求。现有地方标准的盐湖电池级碳酸锂仅适用低端锂电池正极材料的生产。2015年，锂电池行业普遍要求电池级碳酸锂中，镁低于50ppm，钠钾之和低于250ppm，氯根低于100ppm。因为青海盐湖卤水特性，青海盐湖碳酸锂产品中，普遍存在镁、钠、钾、氯根高于矿石法碳酸锂的情况。
三、盐湖电池级碳酸锂关键指标控制
中国盐湖碳酸锂生产是从2008年才实现普遍工业化量产，投产之后即面对残酷的市场竞争，需要集中精力去大幅度降低盐湖碳酸锂制造成本。盐湖区域的恶劣环境，盐湖卤水的复杂组份，工业条件极度缺乏，加之前期碳酸锂的持续低价，让我们在2015年前没有作好准备，锂动力电池需求井喷式增涨，我们在电池级碳酸锂量价齐飞局面下措手不及。面对快速提升的电池级碳酸锂要求，盐湖电池级碳酸锂关键指标已经落后，需要针对性的解决关键技术问题，提升盐湖碳酸锂产品品质，以符合下游锂电池行业的品质需求。
青海盐湖卤水的高镁高钠高氯根特性，造成碳酸锂产品中关键指标中Na、Cl、Mg的偏高。2015年，青海盐湖的碳酸锂生产主要由蓝科锂业与青海锂业进行。蓝科锂业在2015年实现了吸附法生产碳酸锂装置的产能突破，但未直接下线电池级碳酸锂产品。青海锂业在2015年，利用离子选择膜技术实现4000吨盐湖电池级碳酸锂的生产。
通过对上述两种电池级碳酸锂标准的化学成份关键指标分析，盐湖电池级碳酸锂红色指标必须修正以符合下游锂电池正极材料生产的品质需求。
四、盐湖生产电池级碳酸锂关键技术：
青海盐湖电池级碳酸锂生产所首先要解决的是高镁锂比盐湖卤水的镁锂分离难题。蓝科锂业采用锂吸附剂工艺，通过对盐湖卤水中氯化锂的选择吸附与对锂吸附剂淡水脱附形成氯化锂溶液。青海锂业采用离子选择膜技术，通过对盐湖卤水中，镁离子与硫酸根等二价离子的拦截形成氯化锂溶液。萃取法提锂及纳滤膜技术也在高镁锂比卤水提锂中得到应用，但还处于工业试验与建设阶段，尚未形成工业化量产。
2016年，青海东台吉乃尔锂资源股份有限公司启动东台吉乃尔盐湖电池级碳酸锂生产技术的深入研发工作。根据中国锂电池正极材料生产的原料要求，针对盐湖电池级碳酸锂几项关键指标进行修正，修正目标为：镁（Mg）小于50ppm，钠（Na）小于220ppm，钾（K）小于20ppm，氯（Cl）小于100ppm。要求在现有盐湖碳酸锂生产工艺与生产装置中，经过技术升级，不经过二次提纯，一次性下线达到上述关键指标控制的电池级碳酸锂产品。
在东台吉乃尔盐湖已经成熟应用的离子选择膜技术具有优良的镁锂分离及锂离子浓缩效果，同时离子选择膜工艺拦截了盐湖卤水中绝大部份硫酸根、硼以及杂质金属离子，实现氯化锂溶液的精制。通过离子选择膜工艺所形成的氯化锂溶液，其镁离子浓度低于2克/升，锂离子浓度高于12克/升。在离子选择膜技术的基础上，我们针对盐湖电池级碳酸锂中关键化学成份指标的控制，摸索并形成了以下技术方法：
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