随着双碳政策的实施，新能源汽车产业快速发展，高容量的锂电池得到了大规模的应用，因此，绿色、高效的提锂技术成为决定最终锂资源回收经济效益的关键因素。

根据资源类型的差异，提锂技术可分为盐湖卤水提锂和矿石提锂技术两种。

盐湖卤水主要用于生产工业级的碳酸锂，工艺流程简单，成本较低，但其生产条件较差，常伴随较高的 Mg/Li。盐湖卤水提锂技术主要分为分步沉淀法和吸附法两种，分别用来处理低、高 Mg/Li 盐湖卤水资源；

锂辉石、锂云母、锂黏土等锂矿石主要用于生产电池级碳酸锂，提锂工艺成熟，但生产成本高，环境污染较为严重，目前常用的工艺为硫酸焙烧法、硫酸盐培烧法、氯化焙烧法、石灰石焙烧法和碱性压煮法。

结合盐湖卤水、锂辉石、锂云母和锂黏土等目前主要的锂资源，从资源储量分布、典型工艺流程、代表性矿山项目以及相应的运营成本分析等方面详细阐述了国内外锂资源提锂技术的研究和应用现状，并通过对不同锂矿资源开发技术在应用过程中的优缺点对比分析，从工业应用价值的角度来阐述现有技术中制约提锂效率的关键因素，并据此提出了不同锂资源提锂技术未来的发展方向，为提锂技术的优化更新提供相应的参考。

锂矿石资源可主要分为卤水型、硬岩型和黏土型矿石。

卤水型锂矿主要包括盐湖卤水、油气田卤水和地热卤水；

硬岩型锂矿主要包括锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂铝石和铁锂云母。

目前，已商业化应用的锂资源主要为盐湖卤水、锂辉石以及锂云母，与此同时，锂黏土由于品位中等，储量丰富，在目前的市场环境下具有较大的开发潜力。

全球锂矿储量为 12 828 万 t（碳酸锂当量）。全球锂矿主要分布在智利（41.06%）、澳大利亚（14.34%）、阿根廷（13.20%）和中国等地区，矿石资源量见表 1。我国锂矿石资源储量 810 万 t，占全球资源总量的 6.31%左右 。综上所述，目前锂矿石资源储量充足，并且，随着对南美、中亚和非洲锂资源的进一步勘探，矿石资源有望进一步增加。

随着锂离子电池需求的快速增长，锂矿山增产成为缓解锂产品需求的重要途径，而锂的提取技术是制约矿山锂产品产量和经济效益的根本因素。综上所述，锂的高效提取是影响锂资源市场稳定性的关键。但

是，目前单一的提锂方法均存在相应的优势和不足，较低的经济效益严重影响了矿山扩产排产计划的落实。

盐湖卤水型锂矿相较于硬岩型锂矿有易于开发、成本低的优势。盐湖卤水中的离子多为 Na + 、K + 、Mg 2+ 、SO 4 2- 、Cl - ，部分卤水中还伴生少量的 B、Br、I 等有价元素 。

值得注意的是：衡量盐湖卤水锂资源优劣的指标除锂品位外，还有 Mg/Li。智利的 Atcama 盐湖和阿根廷的 Hombre Muerto 盐湖由于镁锂比较低，常采用传统的盐田浓缩转化法提锂，工艺简单、成本低；而我国的锂资源大都为高镁锂比（Mg/Li）盐湖，集中在青海柴达木盆地一带，如察尔汗、东台吉乃尔、西台吉乃尔、一里坪等盐湖，其中卤水的 Mg/Li 达到 50 以上，察尔汗盐湖 Mg/Li 更是高达 1 500 ，由于锂和镁的性质相近，分离困难，且目前传统的蒸发－转化工艺存在除镁过程试剂消耗大，回收率低等缺点，因此，高 Mg/Li 盐湖的高效提锂是制约我国锂产品产量增长的关键。目前有应用前景的高镁锂比盐湖卤水提锂技术包括分步沉淀法、吸附法、纳滤膜法和电渗析法 ，技术特点如表 所示

分步沉淀法 — 盐田浓缩转化法

智利 Atacama 盐湖为全球范围内锂浓度含量最高、储量最大、开采条件最成熟的锂盐湖，目前由 SQM 和雅宝共同开发。SQM 公司采用分布沉淀法开发Atcama 盐湖 ，主要步骤如下：

1）用泵抽取地表下的卤水，将其送入蒸发池，先后析出石盐和钾石盐；

2）卤水在蒸发池中继续蒸发浓缩，结晶出氯化镁，直到锂的浓度达到 6%左右；

3）将浓缩卤水运送至锂盐加工厂，用溶剂萃取法提取其中的硼、溴和碘等元素；

4）向溶液中继续加入生石灰或熟石灰将镁离子以氢氧化镁沉淀形式除去；

5）向除杂后的卤水中加入纯碱（Na 2 CO 3 ），反应得到碳酸锂产品；

6）进一步精制，得到电池级碳酸锂或氢氧化锂产品。

工艺流程如图 3 所示。

分步沉淀法（盐田浓缩转化法）提锂主要靠太阳能进行蒸发，该工艺生产周期长，即使在蒸发量巨大的 Atcama 沙漠，生产周期也要 12-18 个月，并且该方法在最后除镁时要消耗大量的碱，不适用于高镁锂比的盐湖卤水,综合回收率较低仅为 60%左右，但其可以同时回收多种有用元素，且综合生产成本低，适用于低 Mg/Li 盐湖卤水资源的处理。

我国绝大多数盐湖卤水资源 Mg/Li 较高，采用浓缩转化法需要消耗的石灰量太大 ，经济性较差。目前位于察尔汗盐湖的蓝科锂业股份有限公司采用吸附＋膜法实现了对高镁锂比盐湖卤水的利用，主要的工艺路线如下：

1）将吸附剂与盐湖老卤反应吸附其中的锂离子；

2）用稀盐酸洗脱吸附剂中的锂，此时洗脱液的镁锂比降至 5 左右；

3）通过纳滤膜除去洗脱液中的镁离子，再经过反渗透浓缩，得到 4～5 g/L的氯化锂溶液；

4）在浓缩后的洗脱液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂。

主要的工艺流程如图 4 所示。

该工艺的缺点是投资较大，吸附剂损耗大，生产成本高，洗脱环节需要大量的淡水，但其可以实现镁离子的高效脱除，且生产周期较短，是我国高镁锂比盐湖卤水资源的主要处理方法。

电渗析法最初用于海水的淡化，随着膜分离技术的发展，逐渐被应用于Mg/Li 的分离，并取得了良好的作用效果。电渗析法是通过一系列的阴阳离子交换膜和外加电压的共同作用来进行 Mg 和 Li 分离的  ：

1）外部施加的电压使得阴阳离子可以在溶液中自由移动；

2）溶液中的 Li + 可以透过带负电的一价选择性阳离子交换膜，而 Mg 2+ 则很难透过一价选择性阳离子交换膜，从而实现 Mg 和 Li 的选择性分离。

从电渗析法的作用原理可知，其对于溶液中杂质离子的种类和 Mg/Li 比没有明确的要求，适应性较强。

我国东台吉乃尔盐湖卤水的 Mg/Li 在 28～48 左右，西台吉乃尔盐湖卤水的Mg/Li 更是高达 60，研究中使用东/西台吉乃尔盐湖老卤作为原料，使用电渗析法来生产碳酸锂 ，成本计算结果证明：电渗析法产锂的初始投资和单吨生产成本都较吸附-膜法更低，是最有前景的卤水提锂方法之一，目前制约其工业应用的主要问题是渗析膜的污染问题。

资源禀赋和 Mg/Li 是影响盐湖提锂技术选择的重要因素。我国目前的低Mg/Li 盐湖卤水资源主要采用分级沉淀法来从盐湖卤水中提取锂，该工艺的主要缺点如下：

1）生产规模受制于钾盐的生产；

2）多段分级步骤增加了锂资源的夹带损失量。

为了解决上述问题，必须缩短工艺流程，向原卤提锂的方向发展。目前已有原卤技术通过新型锂离子吸附树脂实现锂元素在原卤中的选择性分离，在缩短生产周期的同时，还能够提高锂提取回收率。实验数据证明：相较于传统的沉淀法（回收率在 40%～60%），原卤提锂可实现 80%的锂金属回收率。

对高Mg/Li盐湖卤水的处理，电渗析法（由于其对溶液中的杂质含量和Mg/Li无显著的要求），可能是将来较有前景的方法之一，但由于存在膜污染问题，一直没有工业化应用，因此，未来应该重点研究电渗析法过程的膜污染问题。

锂辉石（LiAl(SiO 3 ) 2 ）开采历史久远、工艺成熟，目前市场上过半的锂金属都由锂辉石产出。锂辉石提锂成本高，但是产品杂质较少，质量比较稳定。锂辉石因矿物晶粒较大，容易通过选矿富集而成为生产锂的主力 。

目前的资源中，原矿氧化锂（Li 2 O）的品位在 1%以上即有开采价值  。硬岩矿物提锂曾是世界上生产锂盐的主要方法，经过 100 多年的发展，硬岩矿物提锂工艺已经非常成熟，该工艺可以生品质优良的锂盐产品。

矿石提锂工艺主要有硫酸/硫酸盐焙烧法、石灰烧结法、纯碱压煮法和氯化焙烧四种方法 ，

目前工业上常用的方法是硫酸焙烧法，全世界的硬岩矿物提锂生产 90%集中在中国，基本都采用硫酸法。

原矿经开采后，通过破碎、重选、浮选等选矿方法对锂辉石进行富集 ，精矿过滤干燥后即为锂精矿。目前锂精矿采用硫酸焙烧法提锂，该法的流程如下：

1）将锂辉石在 950～1 100 ℃焙烧使其晶型由 α 变为结构松散的 β 型锂辉石；

2）球磨后的矿物与浓硫酸混合后在 250～300 ℃下进行硫酸化焙烧，使锂转化为可溶性硫酸锂，再经过浸出得到硫酸锂溶液  。

3）加入石灰粉来中和过量的 H 2 SO 4 ,并且调节 pH 至中性，来除去浸出液中的 Fe、Ca 和 Mg 等杂质。

4）通过蒸发和浓缩来得到硫酸锂的净化液，然后加入碳酸钠发生复分解反应，生成碳酸锂。

生产的工艺流程如图 所示

硫酸属于危化品，并且高温条件下会产生酸雾影响周围的环境，考虑到碱金属和锂离子之间可以进行离子交换，因此 ARNE 等研究者提出了硫酸盐焙烧法。硫酸盐焙烧法的步骤与传统的硫酸焙烧法相似，其主要区别在于焙烧 β 型锂辉石过程中用硫酸钾来代替硫酸，该工艺降低了硫酸在焙烧过程中产生的污染，但存在硫酸钾价格较高的问题，虽然可用硫酸钠代替部分硫酸钾，但硫酸钠在焙烧过程中会产生玻璃化的情况，影响最终的提锂效果，因此，寻找硫酸钾的高效替代剂可能是推广硫酸盐焙烧法的关键。

锂精矿的生产成本多跟原矿性质有关，原矿品位高，锂辉石易选则在选矿环节回收率高、精矿品位高、选矿流程简单、基础建设投资少。硫酸焙烧提锂的成本主要与锂精矿品位有关，如果伴生铌钽等有价元素可以回收，则可以降低生产成本。总体来说选矿-硫酸焙烧法提锂工艺成熟、生产周期、扩产周期都较短。锂回收率高，缺点也比较明显，如产生较多的三废，硫酸用量和能耗较大，有待于进一步优化。

石灰石法的适应性较强，反应原料易得，其主要的生成流程如下：

1）将 α 锂辉石在高温条件（950～1 100 ℃）下焙烧，转变为结构松散的 β型锂辉石。

2）将焙烧后的物料与碳酸钠在 225 ℃的条件下进行压煮，生成碳酸锂。

3）通过加入二氧化碳并加热的除杂步骤来析出纯度较高的碳酸锂晶体。

纯碱压煮法工艺的关键在于在高温、高压的条件下破坏锂辉石的晶体构型，然后进行离子交换提锂，主要的工艺流程如下：

1）将锂辉石、石灰石和水按照一定的比例充分混合（锂辉石和石灰石的质量比通常为 1:3 左右）。

2）将混合后的物料进行高温焙烧，温度在 900 ℃左右；

3）对焙烧后的物料进行浸出，通过沉降分离的方法来除去 Ca、Al 和 Si 等杂质元素。

4）将获得的锂溶液进行进一步的浓缩，然后添加碳酸钠，获得工业级的碳酸锂产品。对 β 型锂辉石的压煮试验证明：反应一小时锂的提取率就可达到 90%以上 ，流程简单，效率高。

但该方法与石灰石法一样，存在耗能较大，反应容器难以清洗等问题，生产实践工艺选择过程中，需要结合实际矿石进行技术经济验证来确定其经济性。

氯化焙烧法与锂辉石硫酸焙烧法和石灰石法一样，都是先将锂辉石在高温下焙烧制成 β 型锂辉石，之后的处理步骤如下：

1）将 β 型锂辉石与氯气在高温下焙烧制取氯化锂（温度为 900 ℃左右）；

2）浸出所得的氯化锂固体，从而制得相应的氯化锂溶液。

但由于该工艺回收率较低，并且腐蚀性较强，导致其工业化应用进程受到严重的限制。

硫酸焙烧法的工艺在锂辉石提锂过程中应用的比较广泛，然而，一直存在硫酸消耗大、杂质含量高、回收率低的问题。随着工业环保压力的增大，锂提取技术也要向高效、清洁的方向发展

锂云母提锂技术在生产成本和产品品质上都取得了重大突破，因此，其逐渐成 为 锂 资 源 供 应 的 重 要 来 源 。锂 云 母 属 于 云 母 族 矿 物 ， 化 学 式 为K(Li,Al) 3 (Si,Al) 4 O 10 (OH,F) 2 。锂云母的原矿品位较低，一般为 0.3%～0.6%，低于锂辉石的 1%～1.5%。锂云母精矿采选后的 Li 2 O 含量通常为 2.0%～3.5%。

与锂辉石相比，锂云母在提取过程中主要面临杂质多的问题，尤其是氟元素，在反应过程中易产生氢氟酸，腐蚀设备，影响生产，因此，如何经济高效地除氟是锂云母利用的难点  。云母以硅酸盐的形式存在，结构较为严密，在前期需要进行高温焙烧脱氟处理，使原矿结构变松散，再进行下一步的研磨。

锂云母提锂方法主要有石灰焙烧法、硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、氯化焙烧法和压煮法等  ，工艺特点如表 所示。

我国出产锂云母的代表矿床之一为江西宜春的钽铌矿，矿床中有钽铌锰矿、含钽锡石和锂云母等，其中锂云母为伴生矿，Li 2 O 平均品位为 0.378%左右。经过浮选后可获得 Li 2 O 品位为 2.5%左右的锂精矿，回收率约为 60% ，同时也可回收铌钽锡精矿和长石精矿,目前锂精矿的回收率或精矿品位仍有一定的提升空间，其是节约后期焙烧提锂成本的关键。

宜春地区的企业多采用硫酸盐焙烧法进行锂盐生产，并通过使用硫酸钠、硫酸钠钾等进行替代前期使用的硫酸钾，进一步降低了生产成本。云母提锂的全流程如图  示。

同时，由于实际生产的需求，反应效率较高的硫酸法在锂矿的提取中也占据重要的地位，其工艺流程如下：

1）将锂云母与水蒸汽混合进行焙烧脱除其中的氟元素；

2）将焙烧后的锂云母与硫酸混合进行第二次焙烧（低温：300 ℃左右）；

3）通过浸出浓缩除杂，得到电池级碳酸锂。

工艺参数对比分析可知，硫酸盐法在原料的适用性、产物品位和回收率等方面要优于硫酸法，但由于硫酸盐的存在，也会存在回转窑杂质固结等缺点，实际应用过程中需要加以注意。

在 20 世纪早期石灰石法已经广泛应用于锂云母提锂过程中，工艺较为成熟。技术主要是利用焙烧渣浸出过程中进行固液分离来制得碳酸锂，主要的流程如下：

1）先将锂云母和石灰石以 1:3 的质量比在回转窑内 900 ℃的条件下进行高温焙烧。

2）将焙烧后的混合物料进行水浸，固液分离出不含锂的废渣。

3）将获得的溶液进行蒸发浓缩处理，析出氢氧化锂，在经过碳化、纯化等步骤最终得到工业级的碳酸锂产品。

石灰法步骤简单，适用性强，但浸出液中锂含量回收率较低、焙烧法能耗较高，最终提锂回收率较低，相较于硫酸法和硫酸盐法，石灰法技术经济和环境友好型较差，目前在被逐步淘汰。

与锂辉石的氯化焙烧法流程相似，锂云母的氯化焙烧也是通过焙烧将锂及其他有价元素转化为容易挥发的氯化物，再通过吸附、沉积等方法获得锂盐产品。

氯化焙烧的时间短，转化率高，但同样存在腐蚀性高、原料消耗量大的问题，有待于进一步的优化。

有研究者在实验室研究中，改变了氯化焙烧过程中的沉锂方式（将碳酸钠改为氨气进行冷却、然后通入 CO 2 来沉积锂），从而解决了纯碱消耗量大的问题，有一定的应用前景，但其在实际过程中的作用效果，需要进行详细的技术经济分析验证。

压煮法是将焙烧脱氟后的锂云母与碳酸钠混合加压焙烧（200 ℃），利用离子交换的原理置换得到碳酸锂，其工艺流程与硫酸法相似，生产流程短、成本低，并且可以根据需求利用不同的置换盐来产生不同的锂盐产品。压煮法处理锂云母的关键在于焙烧脱氟；焙烧前的锂云母用压煮法所得到的锂云母的浸出率多在 60%左右，而焙烧脱氟后的浸出率可达到 90%以上 ，资源利用程度较高。

锂云母精矿相较锂辉石含氟较高，对生产会造成不利影响，需在焙烧时添加石灰等添加剂固氟。硫酸盐焙烧时需要加入的辅料量较大，其中的硫酸钾价格较贵需要回收，流程较复杂。锂云母提锂工艺与锂辉石提锂工艺总体近似，但云母精矿品位约为锂辉石精矿锂品位的一半，所以处理锂云母时吨锂产能的基础投资建设和生产成本都较高。但是锂云母大多含有铷，部分含铯等稀有金属元素，矿样附加值较高，有相应的开发前景。

锂云母的高效脱氟工艺是降低其开发成本，提高经济效益的关键。有研究者进行了水蒸汽脱氟（利用相图进行高温焙烧将其中的 F 以 HF 的形式排放收集）和矿相重构法（重构剂以 CaF 的形式固氟），实验结果证明，上述方法所生产出来的锂盐产品达到了电池级碳酸锂的需求，同时大大降低了 F 元素所产生的污染和对设备的腐蚀危害，是未来脱氟技术发展的主要方向

黏土型锂矿也被称之为沉积型锂矿，具有分布广、储量大的特点，主要分布于美国、墨西哥和塞尔维亚等国家 [22] 。近年来，在我国西南地区也发现大量黏土型锂矿资源。这些黏土型锂矿根据成因不同，可分为火山岩黏土型锂矿、碳酸盐黏土型锂矿和贾达尔锂硼矿。

火山岩黏土型锂矿的形成与火山活动密切相关，即火山灰中的锂元素在卤水和热液流的共同作用下浸出，浸出后的锂元素在火山口湖沉积物中的黏土中经过长期富集后形成火山岩黏土型锂矿。

碳酸盐黏土型锂矿是当碳酸盐岩分化到铝质含量适中的黏土化阶段，发生锂富集所形成的，其主要矿物有一水硬铝石、蒙脱石、伊利石、高岭石、锐钛矿等。对该类矿石中的锂资源进行高效的开发利用，可在一定程度上解决我国锂产业发展长期面临的资源紧缺的问题。

贾达尔锂硼矿发现于塞尔维亚贾达尔盆地，矿石矿物是羟硼硅钠锂石，一种既含锂也含硼的新矿物，试验证明其可通过选矿过程富集。

锂黏土矿石的基础处理方法与其他含锂矿石相似，包含了焙烧-硫酸浸出法、焙烧-硫酸盐浸出法、氯化焙烧法、压煮法等常用方法，处理流程也与锂辉石和锂云母相似。值得注意的是，根据黏土锂矿中锂存在状态的不同，研究者针对性地提出了加助焙剂焙烧-浸出提锂法、直接水浸法和选-冶联合等锂黏土矿石提锂方法，具有较好的工业应用前景。

墨西哥 Sonora 黏土锂矿为火山岩土型锂矿，需经过化学活化（焙烧、酸浸）后才能得到可溶性锂盐。Sonora 锂黏土可以分为顶层玄武岩、上层黏土、熔结凝灰岩、下层黏土和基底火山岩五层。根据勘探样本分析，锂含量较高的区域位于上层和下层含锂黏土。Sonora 项目的下层黏土的锂含量最高，样本 Li 2 O 品位最大值为 1.35%，样本 Li 2 O 平均品位平均值为 0.81%。项目合计拥有 882 万 t 碳酸

锂资源，同时含有 709.4 万 t 的钾资源。

Sonora 锂矿的处理原理是原矿直接与硫酸盐混合，造粒焙烧后浸出硫酸锂，再进行提锂，并回收伴生的钾盐。该矿的生产流程简图如图 所示。

详细的工艺流程如下：

1）黏土矿与碳酸钙和硫酸钙进行混合压片，混合后的物料进行高温焙烧；

2）焙烧后的产物进行浸出，分离得到不含锂废渣和含锂溶液；

3）将含锂溶液通入 MgCl 2 池，向其中加入碳酸钠来沉淀其中的 Ca、Mg 渣；

4）再在通过浓缩得到钾盐，最终沉降制得碳酸锂。

限于锂黏土的品位较低（焙烧原料 Li 2 O 品位很可能不足 1%），加助焙剂焙烧-浸出提锂法存在添加剂消耗大、浸出渣量大等缺点，但利用助焙剂和置换剂时，其锂回收率可达 90%以上，具有一定的经济效益，目前仍是锂黏土矿石提锂的首选技术。

1）铝系吸附剂的成功开发使高 Mg/Li 盐湖锂的应用成为可能，但相应的吸附剂造价高，制备周期长，制约了其应用范围。通过新型锂离子吸附树脂实现锂元素在原卤中的选择性分离的原卤提取工艺可能是未来盐湖卤水资源高效开发的关键技术。

2）锂辉石等硬岩矿物提锂的主要方法为硫酸培烧法，但焙烧过程存在硫酸消耗大、三废多等问题。由于锂辉石的晶粒较大容易通过选矿方法富集，根据其伴生组分，进行联合选别工艺如浮选-磁选，浮选-重选-磁选的开发来降低后期焙烧的处理成本可能是未来矿石锂开发技术的主流。

3）云母提锂可能是未来锂盐产能增长的重要来源，锂云母精矿固氟工艺的开发使得低品位锂云母提锂成为可能，目前的主流工艺仍然为浮选+硫酸盐焙烧法，但目前仍存在硫酸盐焙烧时辅料耗量较大、投资高、产品品位低等缺点。未来对其伴生的稀有金属元素如铷、铯等的综合回收和高效固氟工艺的开发是矿山提质增效的关键途径。

4）高速增长的锂价使黏土矿原矿焙烧提锂也有了一定的利润空间，但目前缺少工业化的应用对其提锂效果进行验证，外加电场法和超声波强化法等高效提锂技术和常用的焙烧-浸出法的浸出液高效除杂是未来实现锂黏土矿石工业化应用的突破口。