【工艺篇】氢氧化锂生产工艺流程详述

氢氧化锂市最重要的锂化合物只有，有无水 LiOH 和LiOH.H2O 两种。其中，LiOH.H2O 名为“单水氢氧化锂”，白色易潮解的单晶粉末，具有强碱性、腐蚀性，相对密度 1.51g/cm3，熔点 680℃，当温度高于 100℃时，失去结晶水成为无水 LiOH。

目前，氢氧化锂主要用于电池（主要用于生产高镍正极材料，对应的产品包括 NCA、NCM811 等高镍三元材料）、润滑脂等领域。其中，作为碱性蓄电池电解质的添加剂，可增加电池容量 12%～15%，提高使用寿命 2～3 倍；可用做光谱分析的展开剂、润滑油及分析试剂、照相显影剂，也用于锂的制造及锂化合物的原料，广泛应用于冶金、石油、玻璃、陶瓷、石油、化工、轻工、核工业等。

一、主要产品

主要产品为电池级单水氢氧化锂,副产品主要为工业无水硫酸钠、磷酸锂。

氢氧化锂

另外，产品中磁性物质含量需满足《电池级单水氢氧化锂》（GB/T26008-2020）中“ 磁性异物含量”要求，具体如下表所示：

无水硫酸钠

磷酸锂

目前国内相关磷酸锂的标准只有《彩色荧光粉用磷酸锂》（YS/T637-2007），该标准适用于以工艺单水氢氧化锂或工业碳酸锂为原料，采用磷酸盐沉淀法而制得的磷酸锂，与磷酸锂制备方式相似，磷酸锂产品控制要求参照 YS/T637-2007 执行。

二、主要装置

包括主体工程、辅助工程、公用工程、环保工程、储运工程以及依托工程等。其中，主体工程包括转化焙烧装置区、酸化焙烧装置区、硫酸锂装置区、氢氧化锂装置区及硫酸钠装置区；辅助工程包括空压站、去离子水站、循环冷却水站、消防水池及泵房、天然气站、检修车间及备品备件室；公用工程包括供水、供电、供气及消防等；环保工程包括废气、废水、固废及环境风险等控制措施；储运工程包括锂辉石精矿原料仓库、锂渣烘干及存储堆场、产品仓库、硫酸钠仓库、辅料及包材仓库、氨水储罐、碱液储罐、酸储罐（含 1 个磷酸储罐、3 个硫酸储罐）、CO2 储罐、化学品库及危废暂存间。另外办公生活区主要包括综合楼、实验室楼、餐厅、门卫等。

三、原料来源

全球的锂资源主要集中在南美和澳洲的“三湖七矿”之中。盐湖开采更为容易，成本低廉，目前在产的三大盐湖：Atacama、Hombre Muerto和 Olaroz，还有两个在开发盐湖 Caui 和 Vida，均位于南美洲智利、阿根廷和玻利维亚的三国交接处，被称为“锂三角”。按全球的供给量来看，澳洲锂矿占 50%，南美盐湖占 40%，中国的盐湖和矿山共计 10%。锂资源开采主要分三种类型：盐湖提锂、锂辉石、锂云母。盐湖提锂成本最低，主要位于智利、阿根廷和中国，盐湖以开采钾肥为主，副产品为锂。

主要生产原料为锂辉石精矿。在锂矿行业里，全球的龙头大概有三四家。其中，中国企业赣锋和天齐占据了前四强中两强的位置，国外比较强的公司是美国雅保。

四、工艺方案路线选择

主要生产原料为锂辉石精矿，原料有稳定的来源（澳洲维金娜、泰利森），原料化学组成较稳定，杂质成分较少，且除硅和铝外的其它杂质含量低。因此，原料路线确定采用历史悠久、工艺技术成熟的矿石提锂工艺制取锂盐，工艺过程易于控制，产品质量稳定可靠。

目前，矿石提锂工艺主要有石灰石烧结法、硫酸法。其中，石灰石烧结法工艺能耗高、物料流通量大、锂回收率较低，生产成本高。为此，同行业最主要的方法是硫酸法，即将锂辉石（一般含氧化锂 4~6%）进行焙烧转型，与硫酸混合生成硫酸锂，经浸出、净化、蒸发、沉锂、干燥等工序，制得初级材料氢氧化锂中间产品。中间产品质量稳定可靠，且酸化焙烧后的硫酸锂浸出液和其它廉价的化工原料可直接进行进一步反应制得其他多种下游锂盐产品。

采用工艺技术成熟的锂辉石硫酸法冶炼工艺进行矿石提锂，即固相硫酸法。具体工艺概述：将锂辉石进行焙烧转型，与硫酸混合生成硫酸锂溶液，用于后段氢氧化锂工序。硫酸法提锂工艺过程能源消耗量低、物料流通量小、生产效率高，且生产中液固相易混合均匀、浸出液锂浓度高且回收率高。

工艺路线为“锂辉石精矿-硫酸法生产电池级单水氢氧化锂”，反应机理是将锂辉石精矿转化焙烧料磨细后加入浓硫酸焙烧，在浸出液中加入石灰石，经泥渣分离、洗涤，洗涤液（硫酸锂）打入苛化搅拌罐，按一定比例加入氢氧化钠（液碱 50%），反应 20~30 min 得到苛化液（含氢氧化锂和硫酸钠的溶液）。

Li２SO4＋2NaOH→2LiOH＋Na2SO4

将硫酸钠与氢氧化锂混合溶液降温冷冻，利用硫酸钠在低温时溶解度较低的性质除去硫酸钠。溶液温度降到-5～-10℃，经结晶后分离出副产品十水硫酸钠，十水硫酸钠经重溶解、蒸发、离心分离、烘干包装得成品硫酸钠，冷冻分离来的清液，即单水氢氧化锂溶液，经除杂、蒸发浓缩、结晶、分离，重溶解、干燥，得到电池级单水氢氧化锂产品。

五、工艺流程说明

1、 转化焙烧装置+酸化焙烧装置区

1）锂辉石原料卸料及输送

主要生产原料锂辉石精矿为上游锂精矿矿区企业加工后的产品（粒度很细，通过 P50 的粒度约 190um；同时，含水率约 6~8%，设计取值7%）。由汽车运输进厂的锂辉石精矿原料通过卸车机倒入卸车坑中，该过程配套完善的喷雾系统进行洒水降尘，可有效降低粉尘产生源强。需要说明的是：该过程位于原料仓库内。然后，经输送设备将锂辉石喂入皮带机输送系统；最后，由带卸料小车的胶带机输送到锂辉石堆场中堆放。

☆主要环境污染物：锂辉石原料（含水率约 7%）卸料及输送过程中产生的少量粉尘、设备机械噪声等。

主要废气污染治理措施：1）卸车区域考虑喷雾抑尘设备、减少卸车过程中粉尘外泄；2）输送中转点位置考虑喷雾抑尘设备；3）原料堆场内设水雾炮，减少堆料过程中粉尘产生；同时，该过程均位于相对密闭的原料堆场内。除此之外，还可以采取进一步优化作业方式、控制作业强度等加强无组织排放控制。

2）锂辉石储存及进料输送

锂辉石原料储存设堆场一座（规格设置为 47×77.5m，中间用挡墙隔开，即一分为二），锂辉石原料的总储量为 25000t。锂辉石堆场采用两台行车式刮板取料机，分别用于挡墙两侧的锂辉石原料取料。通过锂辉石取料机取的锂辉石原料经过皮带机输送系统喂入计量仓中。锂辉石原料经皮带秤计量及皮带机输送系统送至窑尾二级预热器系统中。

☆主要环境污染物：锂辉石原料（含水率约 7%）储存及输送过程中产生的少量粉尘、设备机械噪声等。

主要废气污染治理措施：设计水雾炮设施、加强堆场三防措施及无组织排放控制、优化作业方式、控制作业强度等。

3）转化焙烧

首先，将锂辉石精矿粉（粒度很细，通过 P50 的粒度约 190um）通过进料输送系统（含两级预热系统，采用高温转化焙烧烟气作为热源，将物料温度间接加热至 300℃左右）喂入转型回转窑进行转化焙烧。锂辉石生料在 1000~1100℃温度下进行晶形转化焙烧/焙烧，即由α型锂辉石转变为β型锂辉石，便于后续处理。需要说明的是：锂辉石有三种晶型，天然的称作α型锂辉石；经过加热到1000~1100℃左右会转变成β型锂辉石；在更高的温度下β型锂辉石会转变成 Y 型锂辉石。其中，α型锂辉石为单斜晶型，结构致密，化学惰性大，不宜直接提锂。β型锂辉石为四方晶型，由于晶型的转变矿物的物理化学性质也会产生明显的变化，能与酸碱产生反应，适于锂的提取。因此，本项目转型回转窑转化焙烧设计温度为 1000~1100℃，便于后续酸化、焙烧等处理，即锂的提取。出窑转型焙烧料进入篦式冷却机（采用直接风冷。其中，约 600℃高温烟气进入回转窑进行助燃；剩余约 350℃的中温烟气经收集、除尘后经 1 根 44m 高排气筒进行排放）进行冷却。焙烧料经冷却（焙烧炉温度为 60℃+环境温度，约 100℃左右）后在篦冷机尾端被破碎后，经过链板输送机、提升机输送到锂辉石焙烧料储存库（规格设置为φ15m，有效储量为 1000 吨；全密封储罐，自带呼吸阀及除尘设施）中暂存、备用。

☆主要环境污染物：回转窑转化焙烧烟气 G1-1、冷却尾气 G1-2 及焙烧料下料、输送、暂存含尘废气 G1-3，设备机械噪声等。主要废气污染治理措施：回转窑高温转化焙烧烟气 G1-1 通过尾气余热回收利用后，采用“高温布袋除尘+“双碱法”脱硫+SCR 脱硝”，尾气经 1 根 50m 排气筒排放；篦式冷却机产生的部分高温烟气用作回转窑转化焙烧补风，剩余部分冷却尾气 G1-2 经收集后用作锂渣烘干/干燥热源，尾气采用高效布袋除尘器处理后经1 根 44m 排气筒排放；焙烧料下料、输送及料仓暂存产生的含尘废气 G1-3 采用布袋除尘。

转化煅烧烟气治理系统含除尘、脱硫、脱硝。其中，脱硫工艺为“双碱法”脱硫，具体生产工艺流程包括 1）脱硫反应。采用氢氧化钠溶液为吸收液，与烟气中的二氧化硫方式反应（主要化学方式 NaOH+SO2→NaHSO3；2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O；Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3）生产的吸收液为 Na2SO3和 NaHSO3 的混合液；2）再生过程。由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不便于系统元素 S 的去除，故需对吸收液进行定期排放和处理，即配套吸收液净化除杂（具体工艺流程为“调节池+一级反应/浓硫酸+石灰乳调节+PAM 絮凝沉淀+压滤”；滤液进入“二级反应/浓硫酸/生物制剂和养护剂+石灰乳调节+PAM 絮凝沉淀+压滤”，其中主要化学方式 Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3.1/2H2O+3/2H2O）处理后清液回循环脱硫系统，循环回用；压滤后的滤饼经收集、暂存，根据鉴定结果交由第三方专业机构妥善处理（例如，定期/分批抽检结果为危废则交由具有相应危废处理资质的单位进行处置；若鉴定结果为一般固废则交由第三方专业结构进行资源综合利用，例如作建材等）。

4）粉磨/研磨

来自储库中的焙烧料通过提升机直接喂入立磨中进行磨粉，符合要求的细料通过选粉机被选出，经旋风筒、收尘器收集后通过螺旋输送机、提升机直接进入细焙料料仓（规格设置为φ15m，有效储量为 2000 吨；全密封储罐，自带呼吸阀及除尘设施）中，储库中的物料经库底气力输送系统送至酸化车间。

☆主要环境污染物：磨粉含尘废气 G1-4 及洗焙料下料、输送、暂存含尘废气 G1-5，设备机械噪声等。主要废气污染治理措施：G1-4、G1-5 等含尘废气均采用布袋除尘。

5）酸化焙烧

细焙料经过转子称计量后进入混酸机中与计量好的浓硫酸（98%的浓硫酸，来自厂区自建硫酸储罐区）按比例一起混合搅拌，混酸机采用两级（1 用 1 备），均匀搅拌后的物料经过料管至喂料螺旋喂入酸化窑中。酸化窑采用间热式，以天然气为燃料，采用三组烧嘴燃烧供热。混酸后的物料进入酸化窑中在 250℃～280℃左右的温度下进行酸化反应，生成硫酸锂。

反应方程如下：

β-Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4 → Li2SO4+H2O·Al2O3·4SiO2在酸化窑中充分反应的物料，通过酸化窑头的下料管进入到酸化冷却窑（冷却介质为水，冷却方式为间接，即间接水冷）中进行冷却。在酸化冷却窑内设置盘管冷却，通过调节冷却水量来控制出冷却机物料的温度≤70℃。出冷却机的物料经螺旋输送机进入 4 个酸化料仓，经过仓底输送设备进入调浆槽。

☆主要环境污染物：98%的浓硫酸进料、混酸及酸化焙烧、下料等工序产生的含尘、酸性废气 G2-1、酸化焙烧炉加热烟气 G2-2，设备机械噪声等。主要废气污染治理措施：98%的浓硫酸进料、混酸及酸化焙烧、下料等工序产生的含尘、酸性废气 G2-1 主要污染物为颗粒物、硫酸雾等，通过设备管道连接收集初级除尘后进入酸雾处理系统（处理工艺为“文氏管洗涤+填料塔/沉降”，即封闭的酸洗循环系统）+湿电除雾，尾气经 1 根 50m 排气筒排放；酸化焙烧炉加热烟气 G2-2 经收集后采用 SCR 脱硝，尾气经 1 根 44m 排气筒排放

综上所述，锂辉石精矿粉料通过进料系统（含两级预热）进入转型回转窑进行高温转化焙烧/转型、冷却后经磨粉酸混、酸化焙烧等工序，得到酸化焙烧料/熟料用作硫酸锂生产原料。

2、硫酸锂装置区

（1）主要生产工艺流程

硫酸锂装置区主要生产工序为浸出、净化，主要目的是将酸化熟料中的可溶性硫酸盐（以 Li2SO4 为主）溶出，经化学法除杂后生产硫酸锂净化液。工序共分为五部分：浸出及中和、真空带滤及洗涤、碱化压滤洗涤、净化树脂除钙、MVR蒸发浓缩、酸化脱气。

1）浸出及中和

来自酸化焙烧炉的酸化熟料经冷却、输送进入浸出槽，与来自焙烧烟气酸雾处理废水及来自真空带滤及洗涤工序来的洗水混合，同时加入石灰石料浆进行浸出及中和。浸出槽与中和槽串联，中和槽加入石灰石料浆中和。从中和槽出来的中和料浆送去真空带滤及洗涤工序。中和过程产生的 CO2 废气经车间尾气风机收集由 1 根 20m 排气筒排放。

需要说明的是：该工序外购的石灰石粉由槽罐车通过气流卸料至石灰石粉料仓，石灰石粉料仓顶部设置除尘器防止卸料过程中的粉尘进入大气。石灰石粉由石灰石粉料仓送入石灰石浆化槽，与真空带滤及洗涤工序来的洗水、碱化压滤洗涤工序来的碱性洗水、净化树脂除钙工序来的除钙残液混合制成石灰石料浆。

工艺原理及主要化学反应：据项目设计，酸化熟料中包括未反应的 H2SO4，产物 Li2SO4、H2O.Al2O3.4SiO2 以及少量未反应的 β-锂辉石甚至 α-锂辉石等。溶出过程是锂离子从结构缝隙中的溶解扩散过程，水的加入使得锂盐迅速溶解，并在液固相表面形成饱和层，溶质化分子由饱和层扩散到溶液本体中。从溶出速率上比较，提高浸出温度有利于溶出及溶质的扩散。中和过程，随着 CaCO3 的加入，残酸渐渐被中和。随着 PH 升高，溶液体系转为中性，发生副反应，其离子反应式为：

同时，本工序涉及的其他化学反应如下：

☆主要环境污染物：石灰石进料含尘废气 G3-1-1、配套相应的含尘废气收集、除尘设施处理后，达标排放；调浆槽化学反应气体（CO2）G3-1-2 经收集后采用 1根 20m 排气筒排放；设备机械噪声等。

2）真空带滤及洗涤

来自浸出及中和工序的中和料浆经真空带滤机的前端进行固液分离，分离出的硫酸锂粗液送去碱化压滤洗涤工序。真空带滤机中间段用于滤饼（硅钙渣）的洗涤，滤饼洗涤用水为净化树脂除钙工序的混合洗水，经多级逆流洗涤后进入洗水槽。洗涤完成后的硅钙渣通过尾渣皮带输送机送至渣库储存。

☆主要环境污染物：硅钙渣洗涤废水 W3-2（简称“洗水”），经收集、暂存后返回石灰石调浆；洗涤过滤后的滤饼/锂渣 S3-2，经收集、干燥/烘干后暂存于锂渣堆场；设备机械噪声等。

3）碱化压滤洗涤

因来自浸出渣过滤洗涤工序的一次净化液含有溶解性的碱土金属离子 Ca2+、Mg2+及少量 Fe2+，会影响后续制备氢氧化锂产品的质量。本工序通过将原料液 PH调节为碱性，将 Al3+、Mg2+、Fe2+以氢氧化物的形式沉淀并分离。

因此，通过在碱化反应槽向来自真空带滤及洗涤工序的硫酸锂粗液加入熟石灰碱液，将 pH 值回调至 10~12，除去溶液中的铁离子、镁离子等，反应完成后泵送至压滤机进行固液分离。同时，碱化反应槽夹套通入蒸汽升温至 85℃-95℃反应（常压），加快除杂效率。

需要说明的是：外购的生石灰粉由槽罐车通过气流卸料至生石灰粉料仓，生石灰粉料仓顶部设置除尘器防止卸料过程中的粉尘进入大气。生石灰粉由生石灰粉料仓送入熟石灰浆化槽，与真空带滤及洗涤工序来的洗水混合制成熟石灰浆。主要的化学反应有：

反应完成后料液送入压滤机进行过滤洗涤。压滤后得到的硫酸锂溶液送去净化树脂除钙工序，碱渣先后经碱渣皮带输送机、尾渣皮带输送机送至渣库储存。压滤洗涤用水为工艺水（回用水），洗涤后得到碱性洗水去浸出及中和工序供石灰石浆化用。

☆主要环境污染物：碱化反应槽保温一次冷凝水 W3-3-1，碱化除杂后压滤洗涤得到的碱性废水 W3-3-2（简称“碱性洗水”），经收集后循环回用；生石灰进料含尘废气 G3-3、配套相应的含尘废气收集、除尘设施处理后，达标排放；压滤后得到的碱渣/滤饼 S3-3，经收集、干燥/烘干后暂存于锂渣堆场；设备机械噪声等。

4）净化树脂除钙

来自碱化除杂工序的二次净化液含有一定溶解度的 CaSO4。本工序通过净化除钙，减少或杜绝 EDTA 在氢氧化锂溶液中的使用，以利于提高单水氢氧化锂产品的质量。本工序采用“纯碱化学法除钙+螯合树脂吸附”结合的方式进行除钙净化，具体工艺流程如下：来自碱化压滤洗涤工序的硫酸锂溶液在净化反应槽按设计要求加入纯碱溶液进行反应。其中，净化反应槽采用夹套通入蒸汽升温反应，设计温度为 85℃-95℃（常压），主要的化学反应如下：

反应完成后料液送入净化精密过滤器进行过滤洗涤。过滤后得到的约 90℃硫酸锂溶液经冷却器冷却至 68℃左右，然后送入螯合树脂塔进一步除钙。涉及的化学反应如下：

①吸附:2R-Na+CaCO3=R2-Ca+NaCO3

经螯合树脂塔进一步除钙得到 8%-12%硫酸锂溶液送去 MVR 蒸发浓缩工序。净化精密过滤器用工艺水洗涤，洗涤后得到除钙残液去浸出及中和工序供石灰石浆化用。冷却器的冷源为循环水。

螯合树脂塔利用 1%稀硫酸、5%液碱及工艺水进行再生，过程中产生的酸性洗水、碱性洗水、中性洗水统一进入混合洗水槽，混合洗水送往真空带滤及洗涤工序使用。1%的稀硫酸由 98%硫酸与工艺水配制而成，5%液碱由 50%液碱和工艺水配制而成。涉及的化学反应如下：

☆主要环境污染物：净化反应槽一次冷凝水 W3-4-1、净化过滤洗涤残液 W3-4-2、树脂再生过程中产生的酸碱废水及清洗废水 W3-4-3等经收集后全部循环回用；净化过滤残液 S3-4/ W3-4-2经收集后作调浆使用；设备机械噪声等。

需要说明的是：选净化树脂除钙主要目的在于进一步除杂。其中，螯合树脂吸附溶液中钙离子杂质：吸附前 Ca~50ppm，吸附后 Ca~5ppm，有利于进一步提升产品品质（氢氧化锂产品面向国家市场）。据调查，目前该工艺技术应用广泛，例如赣锋锂业、宜宾天宜锂业、江西飞宇新能源、江西永兴特钢、河北燕山钢铁等。

5）MVR 蒸发浓缩

为便于后续生产工序需要，需对硫酸锂溶液进行蒸发浓缩，提高有效组分。具体生产工艺流程：将来自净化树脂除钙工序的 8%-12%硫酸锂溶液经 MVR成套设备蒸发（80℃-90℃）浓缩，得到 16%硫酸锂溶液去酸化脱气工序。MVR 成套设备产生的二次冷凝水与其他车间来的二次冷凝水经溴化锂机组降温，最终得到 38℃的工艺水，供给车间各用水点。

☆主要环境污染物：MVR 蒸发浓缩产生的一次冷凝水 W3-5-1、二次冷凝水W3-5-2 等生产废水经收集后循环回用。例如，二次冷凝水可作溴化锂制冷机组热源。设备机械噪声等。

6）酸化脱气

本工序的目的是去除净化除钙过程中未反应完全的 Na2CO3 杂质，降低硫酸锂溶液中残余 Na2CO3对产品质量的影响。因此，将净化液进料槽中的净化液加入酸化槽，加入浓硫酸；然后再脱气塔内进行脱气。从而，得到相对洁净的五次净化液（主要成分为硫酸锂溶液），直接通过厂外管网输送至氢氧化锂生产车间暂存于硫酸锂。

具体生产工艺流程：来自 MVR 蒸发浓缩工序的 16%硫酸锂溶液进入酸化反应槽，加入 98%硫酸，进行反应，除去多余的 Na2CO3。反应后的液体进入脱气塔脱除 CO2废气，脱气后得到的硫酸锂溶液送去苛化预混工序。脱除的 CO2废气经脱气塔风机收集由 1 根 20m 排气筒排放。本工序涉及的化学反应如下：

☆主要环境污染物：脱气塔尾气 G3-6，设备机械噪声等。

综上所述，硫酸锂装置区采用“转化焙烧+酸化焙烧”单元产生的酸化熟料为中间原料，经过浸出及中和、真空带滤及洗涤、碱化压滤洗涤、净化树脂除钙、MVR 蒸发浓缩、酸化脱气等工序处理后得到相对洁净的硫酸锂溶液，用作氢氧化锂、硫酸钠装置区的生产原料。

3 、氢氧化锂装置

1）苛化预混

将硫酸锂溶液经由外管输送至车间内硫酸锂贮罐暂存，然后经由硫酸锂输送泵输送至一次预混槽，与来液碱储罐的 50%氢氧化钠溶液按一定比例在槽内进行一次预混（混合比例为[OH-]：[Li+]=1.10-1.30），得到一次预混液。然后将一次预混液与来自氢氧化锂的粗品蒸发结晶母液、析钠母液(硫酸钠溶液)及沉锂中和母液（硫酸锂溶液）进行按比例进行二次预混，搅拌 20~30min，进行苛化反应后得到合格的二次苛化混合液，经中间槽中转及预混液输送泵送至下一个冷冻结晶工序。本工序的反应有：

☆主要环境污染物：设备机械噪声等。

2）冷冻结晶

苛化液经过过滤后，进入预冷器与低温的二次冷析清液及循环水进行多级换热，至 25℃后进入一级冷冻结晶进行冷冻析钠，结晶温度 5℃。一级结晶晶浆分离出十水硫酸钠和一次冷析液(主要成分为氢氧化锂溶液，含少量硫酸钠)。一次冷析液进入二级冷冻结晶，结晶温度-10℃。二级晶浆分离得到十水硫酸钠和二次冷析清液（氢氧化锂溶液）。二次冷析清液与预混换热至 35℃，再由泵送至氢氧化锂粗品蒸发结晶工序。主要冷冻结晶工艺原理：首先，硫酸锂溶液和氢氧化钠溶液进行苛化方向，生产硫酸钠溶液；然后，通过改变物料温度，利用温度降低硫酸钠溶解度下降的原料，在低温条件下析出十水硫酸钠晶体（Na2SO4•10H2O，简称“SSD”）。最后，通过离心分离得到苛化液

☆主要环境污染物：设备机械噪声等。

3）氢氧化锂制备工序

①一、二次蒸发工序

A 粗品 MVR 蒸发工序

二次冷析液（35-40℃）经泵送至冷析液槽，再由泵输送至粗品 MVR 蒸发器进行蒸发，得到的氢氧化锂粗品晶浆经离心机分离得一次粗品氢氧化锂母液和一次粗品氢氧化锂（ LiOH.H2O 95%)。一次粗品氢氧化锂母液经浓密机沉降后，上层母液送至硫酸钠车间预混或除钾工序，下层粗品氢氧化锂晶浆返回至至粗品MVR 蒸发器进行蒸发；一次粗品氢氧化锂（ LiOH.H2O 95%)皮带输送至饱和液洗涤釜用二次氢氧化锂精品母液洗涤。洗涤后经离心机分离，分离得二次氢氧化锂粗品母液返回至冷析液槽，二次粗品氢氧化锂（ LiOH.H2O 95%)皮带输送至重溶釜进行重溶解，得到的氢氧化锂重溶液，氢氧化锂重溶液经精密过滤器过滤后进入精品品 MVR 蒸发工序。

☆主要环境污染物：粗品 MVR 蒸发蒸汽一次冷凝水 W4-3-1、粗品蒸发二次冷凝水 W4-3-2，设备机械噪声等。

B 精品 MVR 蒸发工序

精密过滤器过滤后的氢氧化锂重溶液（70℃），由泵输送入精品 MVR 蒸发器进行蒸发，得到的氢氧化锂精品晶浆经离心机分离得一次精品氢氧化锂母液和一次精品氢氧化锂（ LiOH.H2O 95%)。一次精品氢氧化锂母液一部分返回至冷析液槽，一部分返回至重溶釜；一次精品氢氧化锂（ LiOH.H2O 95%)皮带输送至精品搅洗槽用氢氧化锂饱和液进行洗涤。洗涤后经离心机分离，分离得二次氢氧化锂精品母液返回至粗品 MVR 蒸发工序饱和液洗涤釜，二次精品氢氧化锂湿品（ LiOH.H2O 95%)由皮带输送至产品干燥、粉碎及包装工序。其中，一小部分由皮带输送至饱和液配制釜进行氢氧化锂饱和液配置。

☆主要环境污染物：精品 MVR 蒸发蒸汽一次冷凝水 W4-3-5、精品 MVR 蒸发二次冷凝水 W4-3-6，设备机械噪声等。

②产品干燥、粉碎及包装

精品氢氧化锂经输送螺旋送至盘式干燥机，干燥后的产品通过氮气气流输送至料仓，再通过星形给料机加到流化床气流粉碎主机进行粉碎。粉碎后的单水氢氧化锂在经过 螺旋送至振动筛分机筛分，（烘干 LiOH≥56.5%），筛上物料返回前段，筛下合格料经气流送到电磁除铁机除铁后经自动称 重机、皮带输送机、自动缝包机、喷码机、自动倒袋机、机械手码跺、自动缠绕机后包装为成品电池级氢氧化锂出售。

☆主要环境污染物：氢氧化锂干燥尾气 G4-3-6、气流粉碎含尘废气 G4-3-7、全自动包装含尘废物 G4-3-8，设备机械噪声等。

4）除钾工序

一次粗品氢氧化锂母液经浓密机沉降后上层母液送至硫酸钠车间预混，下层粗品氢氧化锂晶浆返回至至粗品 MVR 蒸发器进行蒸发。当一次粗品氢氧化锂母液中钾浓度富集到一定程度（除钾周期是当钾含量 15-25g/l 时，开始除杂，除钾后钾离子含量降至 10g/l 以下）后，按照项目设计进行周期性除钾，即沉锂/除钾工序，具体生产工艺流程如下：

(1)一次沉锂：当氢氧化锂车间的粗品母液钾离子含量较高时，把该母液送至一次沉锂釜。向一次沉锂釜中通入一定量的二氧化碳，进行沉锂反应生成碳酸锂，反应温度80-95℃，压力小于0.1MPa，一次沉锂釜排气接至除钾脱气塔处理。反应完成后，将反应液通过离心分离，分离出碳酸锂及一次沉锂母液，一次沉锂母液进入二次沉锂釜。碳酸锂进入溶解釜加硫酸溶解除碳后，母液（硫酸锂溶液）返回岢化二次预混槽。溶解釜排除的二氧化碳废气去沉锂脱气塔排放。

(2)二次沉锂：一次沉锂母液进入二次沉锂釜，向釜中加入配置后的磷酸溶液，进行二次沉锂反应生成磷酸锂，反应温度为80-95℃，压力为常压。反应完成后，将反应液通过压滤分离得磷酸锂副产及二次沉锂母液。磷酸锂作为副产装袋。一次沉锂釜排气接至除钾脱气塔处理。

二次沉锂母液加酸中和及加入液碱调节PH值后，进入除钾冷冻结晶，结晶温度-10℃。结晶分离出十水硫酸钠及除钾液（主要成分：水、硫酸钠、硫酸钾等），十水硫酸钠进入重溶釜。分离清液再经过除钾MVR蒸发结晶（80~95℃），晶浆经离心机得到含钾钠硫酸盐混合物（主要成分：硫酸钠、硫酸钾等），装袋入库，离心母液返回蒸发工序。

☆主要环境污染物：一次沉锂尾气 G4-3-1、二次沉锂尾气 G4-3-2 及母液中和尾气 G4-3-3；沉锂脱气尾气 G4-3-4；磷酸钠卸料、进料含尘废气 G4-3-5；钾钠混合盐 MVR 蒸发蒸汽一次冷凝水 W4-3-3、钾钠混合盐蒸发二次冷凝水 W4-3-4，设备机械噪声等。

综上所述，氢氧化锂装置区主要生产工艺流程为硫酸锂装置区产生的硫酸锂溶液经苛化预混、冷冻结晶分离出十水硫酸钠结晶物、氢氧化锂溶液。十水硫酸钠则进入副产物硫酸钠装置区生产制备元明粉；氢氧化锂溶液则进入氢氧化锂制备工序，包括粗品蒸发、精品蒸发及产品干燥、包装等工序。从而，得到氢氧化锂产品。同时，针对氢氧化锂母液中杂质钾含量变化，适时进行除钾除杂，确保氢氧化锂母液杂质含量满足企业生产设计需要，得到高品质氢氧化锂产品。

4、硫酸钠装置

1）无水硫酸钠蒸发结晶

来自上一级工序一级推料离心机的十水硫酸钠经过螺旋送入溶解结晶罐与来自 MVR 出料泵的硫酸钠热晶浆及来自除钾工序的离心机的十水硫酸钠混合。混合晶浆进入 MVR 蒸发系统中进行蒸发结晶（80-95℃），分离出的固体即为硫酸钠湿料，输送机送至下一个硫酸钠干燥及包装工序的流化床。分离出的硫酸钠母液经由母液出料泵输送至溶解结晶罐内混合。当 MVR 蒸发器循环蒸发到一定浓度后，溶解结晶离心机离心分离出的硫酸钠母液将经由母液出料泵输送至苛化预混工序二次预混槽进行二次预混。

2）无水硫酸钠干燥及包装

空气经初效过滤蒸汽加热器加热后进入送入流化床。来自 MVR 蒸发结晶工序的硫酸钠固料经带式输送机送入流化床。湿硫酸钠用流化床干燥后（干燥温度 150℃，产品水分小于 0.1%），送入自动包装机进行包装，然后送去成品库房。

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