颗粒技术盐湖卤水电池级碳酸锂

青海东台吉乃尔锂资源股份有限公司、北京大学、北大先行科技产业有限公司、深圳市德方纳米科技股份有限公司、江西赣锋锂业股份有限公司、青海锂业有限公司、北京市理化分析测试中心、中国科学院过程研究所。

中国盐湖锂资源储量约占世界盐湖锂资源的1/3，占国内锂资源总量的85%左右。从盐湖卤水中制取电池级碳酸锂的技术转入工业化生产后，改变了我国生产碳酸锂所用原料严重依赖进口的问题。建立以盐湖卤水为原料生产的电池级碳酸锂产品标准为我国电池级碳酸锂产业的质量关键控制参数的分析和综合评估提供了依据；能满足下游电池生产企业的要求，也对电池级碳酸锂的生产机构、检测机构、科研院所和相关监督管理部门具有指导意义和参考价值。

本标准代表着当前的盐湖卤水中制取电池级碳酸锂的技术水平，测量方法更加合理，具有较强的可操作性，适应电池级碳酸锂行业发展。 2100433B

王洪、李健、陈建孝、周恒辉、姜晓瑞、尚伟丽、李强、刘国旺、高原、韩秀芝。

本标准规定了电池级碳酸锂的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、 贮存等要求。 本标准适用于以盐湖卤水为原料生产的电池级碳酸锂。

标准主要条款的说明

本标准适用于以含锂盐湖卤水为原料采用各种工艺生产的碳酸锂，其主要技术要求：在满足市场对工业级碳酸锂和电池级碳酸锂的指标要求的前提下，提高了碳酸锂主含量指标和部分金属元素指标，降低了电池级碳酸锂中氯根和硫酸根指标。

（一）主要技术指标

表1　化学成分

项目　指标

电池级碳酸锂　工业级碳酸锂

优等品　合格品

碳酸锂（Li2CO3）干基计ω/% ≥　99.5　99.3　99.0

硫酸根（SO42-）ω/% ≤　0.02　0.03　0.05

氯离子（Cl-）ω/% ≤　0.01　0.03　0.05

钙（Ca）ω/% ≤　0.003　0.01　0.02

镁（Mg）ω/% ≤　0.005　0.015　0.02

硼（B）ω/% ≤　0.01　0.02　0.05

钠（Na）ω/% ≤　0.025　0.05　0.08

钾（K）ω/% ≤　0.001　0.002　0.004

铁（Fe）ω/% ≤　0.0005　0.001　0.003

硅（Si）ω/% ≤　0.001　0.005　0.008

铜（Cu）ω/% ≤　0.0001　0.002　0.003

铅（Pb）ω/% ≤　0.0002　0.002　0.005

镍（Ni）ω/% ≤　0.0005　0.002　0.005

锰（Mn）ω/% ≤　0.0003　0.002　0.005

锌（Zn）ω/% ≤　0.0003　0.002　0.005

铝（Al）ω/% ≤　0.0005　0.002　0.005

铬（Cr）ω/% ≤　0.0005　0.002　0.005

1、碳酸锂主含量

工业级碳酸锂主含量（Li2CO3）干基计ω/%，工业级碳酸锂合格品≥99%，优等品≥99.3%，高于GB/T 11075-2013《碳酸锂》、GB/T 23853-2009 《卤水碳酸锂》中指标。电池级碳酸锂≥99.5%和YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》标准中主含量一致。

2、微量金属元素

工业级碳酸锂和电池级碳酸锂技术指标中除增加钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）、钾（K）、铁（Fe）、硅（Si）、铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）、锰（Mn）、锌（Zn）、铝（Al）等元素的检测限量之外，增加了硼（B）和铬（Cr）元素检测限量。同时指标中各项微量元素限量高于或等于国内碳酸锂相关标准，尤其是铁（Fe）、铅（Pb）和硅（Si）等元素。

3、硫酸根（SO42-）和氯离子（Cl-）

由于是以盐湖卤水为原料生产的盐湖碳酸锂，与矿石法生产的碳酸锂存在区别，在不影响市场需求的前提下，降低了电池级碳酸锂中硫酸根和氯离子指标，提高了工业级碳酸锂中硫酸根和氯离子指标。

4、粒径

工业级碳酸锂中对粒径没有规定，但电池级碳酸锂中增加了粒径d10≥1μm, 3μm≤d50≥8μm, 9μm≤d90≥15μm,其指标与YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》标准中指标内容一致。

5、水分

工业级和电池级碳酸锂的水分指标都≤0.2%，优于GB/T 11075-2013《碳酸锂》和YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》中规定的技术指标。

6.白度、堆积密度

根据用途，电池级碳酸锂增加了堆积密度和白度指标，工业级碳酸锂没有作规定。见表2.

表2　理化参数

外观　白色粉末，具有流动性，无肉眼可视夹杂物，无团聚，色泽一致。

理

化

参

数

指

标　项目　单位　电池级碳酸锂　工业级碳酸锂

优等品　合格品

粒径　μm　d10≥1μm, 3μm≤d50≥8μm, 9μm≤d90≥15μm,　/　/

水分　% ≤　0.2　0.2　0.2

白度　% ≥　95　/　/

堆积密度　g/cm3　0.3-0.8　/　/

烧失量　% ≤　0.5　0.5　0.5

酸不溶物　% ≤　0.01　0.01　0.02

磁性物含量　% ≤　0.0003　0.0005　0.001

7.烧失量、酸不溶物

为了提高产品品质，标准中工业级和电池级碳酸锂中增加了烧失量和酸不溶物指标，而GB/T 11075-2013《碳酸锂》和YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》没有作规定。

8.磁性物含量

与国内碳酸锂相关标准对此，增加了工业级碳酸锂中磁性物含量的测定，电池级碳酸锂中磁性物质含量与YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》中规定的技术指标相同。

（二）检验检测方法

1.微量金属元素含量的测定

电感耦合等离子发射光谱仪测定各种物质（可溶解于盐酸、硝酸、氢氟酸等）中常量、微量、痕量金属元素或非金属元素的含量具有自动化程度高、操作简便、稳定可靠、分析速度快、检出限低等特点，由此采用此方法测定产品中钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）、钾（K）、铁（Fe）、硅（Si）、铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）、锰（Mn）、锌（Zn）、铝（Al）、铬（Cr）等元素。

2.碳酸锂主含量的测定

试料在一定量水中溶解，以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定试料的总碱度，以消耗盐酸标准滴定溶液的量计算碳酸锂的含量。其中试料中钙含量应换算为碳酸锂含量从计算结果中减去；其中试料中钠的含量应根据离子守恒原理先从总钠中将以氯化钠形式的钠扣除后，再将换算为碳酸锂含量后从计算结果中扣除。

3.烧蚀量的测定

用500 ℃下烘至恒重的瓷坩埚称取试样10克～15克，准确至0.0001克。放入500 ℃±5 ℃的瓷坩埚 中烘干30分钟,取出在室温下冷却5分钟后放入干燥器中，冷却至室温后称重，用差减法计算烧失量。

4.水分的测定

按GB/T 6284 化工产品中水分测定的通用方法规定进行测定。

5.粒径的测定

按 GB/T 19077 粒度分析 激光衍射法，规定的方法进行测定。

6.硼的测定

按GB/T23853-2009标准中规定的方法进行测定。

7.磁性物质的测定

按YS/T582-2013标准规定方法进行测定。

8.白度的测定

按GB/T23853-2009标准的规定进行测定。

9.氯量的测定

按GB/T11064.10标准规定方法进行测定。

10.酸不溶物

按GB/T11064.11标准规定方法进行测定。

11.硫酸根的测定

按GB/T11064.9和GB/T11064.12标准规定方法进行测定。 2100433B

根据湖泊起源，可划分为海源盐湖、陆源盐湖与混合型盐湖。中国是世界上盐湖最多的国家之一，盐湖的分布几乎全部集中在广大的内陆区域。从东北的吉林省起，向西经内蒙古、宁夏、甘肃、青海、新繮，直至西藏，分布着数以千计的盐湖。其中，被称为“盐湖之家”的青藏高原，就有数百个盐湖。如西藏的多格错仁(茶卡错仁）海拔4814m,是世界海拔最高的大盐湖；新疆的艾丁湖位于海平面以下154m,是中国海拔最低的盐湖。2100433B