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作者:张凯;桑园;黄开成;杨永亮;
单位:四川能投德阿锂业有限公司;中国恩菲工程技术有限公司;
摘要:随着全球新能源产业的快速发展,在动力电池高能量密度与高安全性的双重需求驱动下,电池级碳酸锂中磁性异物(Fe、Ni、Cr、Zn等)的容许阈值持续降低。现行有色金属行业标准《电池级碳酸锂》(YS/T 582—2023)规定磁性异物含量需≤300 ppb(质量比,10~(-9)),部分企业要求电池级碳酸锂磁性异物阈值降至100 ppb。虽然国内大多锂盐企业的产品可满足现行行业标准,但仍会出现磁性异物含量波动较大,部分批次产品仍有超标现象。针对此问题,本文基于硫酸法锂辉石提锂工艺,采用全流程质量追踪方法,发现碳酸锂生产系统中磁性异物的主要来源为原辅料、不锈钢设备冷加工诱发的马氏体相变、施工污染颗粒及环境腐蚀脱落物。奥氏体不锈钢经过固溶处理(1 050~1 100℃淬火)可有效逆转马氏体相变,使相对磁导率(μ_r)恢复至1左右,抑制设备磁性异物析出;基于对全流程质量追踪及管控,提出“五维一体”分级管控技术,即原料筛查、设备更新与除磁、工艺优化、环境净化与人员规范;应用实践表明,该管控技术的实施可使电池级碳酸锂产品磁性异物含量稳定控制在≤50 ppb,达到了高端锂电材料质量要求。该技术的成功实施,推动了硫酸法提锂工艺的绿色化与高品质化升级,为锂电行业原材料质量管控提供了技术范式。
关键词:锂辉石提锂;;电池级碳酸锂;;磁性异物;;来源分析;;过程管控技术;;不锈钢固溶处理
基金资助:中国五矿科技专项计划“黏土型非典型性锂矿资源开发利用新技术”(YG2376)