碳酸锂

无机化合物

碳酸锂，是一种无机化合物，化学式Li2CO3，分子量73.89，无色单斜系晶体，微溶于水、稀酸，不溶于乙醇、丙酮。热稳定性低于周期表中同族其他元素的碳酸盐，空气中不潮解，可用硫酸锂或氧化锂溶液加入碳酸钠而得。其水溶液中通入二氧化碳可转化为酸式盐，煮沸发生水解。用作陶瓷、玻璃、铁氧体等的原料，元件喷银浆等，医学上用以治疗精神忧郁症。

性质

化学成分

对于碳酸锂分类，一般参考的国家标准是GB/T11075-2013，电池级碳酸一般采用行业标准 YS/T582-2013。国标GB/T11075-2013根据碳酸锂含量不同，分为3个牌号，分别是 Li2CO3-0，Li2CO3-1，Li2CO3-2。对于不同纯度的碳酸锂可划分为工业级碳酸锂、电池级碳酸锂和高纯碳酸锂。其中电池极碳酸锂对于纯度的要求比较高，纯度要求大于等于99.5%，磁性物质含量要求小于等于 0.0003%。

计算化学数据

合成方法

卤水综合利用法

卤水经提取氯化钡后的含锂料液加入纯碱以除去料液内钙、镁离子，加入盐酸酸化，蒸发去除氯化钠，再经除铁，然后加入过量纯碱使碳酸锂沉淀，经水洗、离心分离、干燥，制得碳酸锂成品。

石灰烧结法

锂辉石精矿（一般含氧化锂6%）和石灰石按1:(2.5～3)重量比配料。混合磨细，在1150～1250℃下烧结生成铝酸锂和硅酸钙，经湿磨粉碎，用洗液浸出氢氧化锂，经沉降过滤，滤渣返回或洗涤除渣，浸出液经蒸发浓缩，然后加入碳酸钠生成碳酸锂，再经离心分离、干燥，制得碳酸锂成品。

用氢氧化锂和二氧化碳为原料反应便可制得高纯度的碳酸锂。

硫酸法

将熔融的锂辉石与硫酸反应，经净化后再与碳酸钠反应制得。

石灰法

将焙烧的锂辉石与石灰乳反应，经净化后再与碳酸钠反应制得。

副产法

由井盐卤制氯化钡后含锂的母液中提取。

以工业氢氧化锂为原料，加热水将其溶解后，滤去不溶物，趁热向滤液中通入干净二氧化碳气体至不再生成沉淀为止，趁热过滤，甩干，用热蒸馏水洗涤至合格，于110℃烘干即可。将工业碳酸锂溶于冷水中，过滤后，滤液煮沸，停止加热，趁热过滤，热水洗涤、甩干、干燥，制得试剂碳酸锂。

使用注意事项

危险性概述

健康危害：误服中毒后，主要损及胃肠道、心脏、肾脏和神经系统。中毒表现有恶心、呕吐、腹泻、头痛、头晕、嗜睡、视力障碍、口唇、四肢震颤、抽搐和昏迷等。

环境危害：对环境可能有危害，对水体可造成污染。

燃爆危险：不燃。

急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。

眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧；如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。

食入：饮足量温水，催吐，洗胃，导泄，就医。

消防措施

危险特性：自身不能燃烧。受高热分解放出有毒的气体。

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法：消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处，然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。

泄漏应急处理

应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。

小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，收集于干燥、洁净、有盖的容器中。

大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。

储存方法

1、贮存于通风干燥处，注意防雨淋水浸。

2、三合一复合袋内衬塑料袋包装，或者纤维板桶包装。密闭贮藏于阴凉、干燥、通风处。

3、不可与酸类物品接触。

用途

碳酸锂可用于锂化合物及搪瓷、玻璃制造，是制取锂化合物和金属锂的原料，可作铝冶炼的电解浴添加剂。在玻璃、陶瓷、医药和食品等工业中应用广泛，亦可用于合成橡胶、染料、半导体、军事国防工业、电视机、原子能、医药、催化剂等方面。用于制取声学级单晶，光学级单晶。还可用于治疗狂躁性精神病，制作镇静剂等。

电池级碳酸锂主要用于制备钴酸锂、锰酸锂、三元材料及磷酸铁锂等锂离子电池正极材料。锂电池的主要原材料就是电池级碳酸锂，随着新能源技术的进步发展，在交通领域也开始有了进展和突破，其中的锂离子电池就是新能源汽车的核心能源，对于新能源汽车的发展起到了决定性的作用。使用电池级碳酸锂制备锂电池，其质量和使用性能比较好，能够降低来自外界的干扰，进而延长自身的使用寿命，增加实际的续航时间，对新能源汽车领域的发展起到了至关重要的作用。

在药剂学方面，碳酸锂能抑制狂躁症，对精神分裂和情感障碍有着良好的改善作用。并且在实际的应用治疗过程中，对于正常人的精神活动不会产生消极的影响。因此，在实际的临床应用中常常使用在双相型障碍的治疗过程中。药理学上，主要就是通过稳定血清素，以起到对病征的抑制作用，在药剂领域中发挥着积极的作用。另外，对于治疗经血过多、子宫肌瘤等疾病，也有着较好的治疗效果。

贸易格局

锂及其化合物在节能环保、高端设备制造业、信息和生物等多个新兴产业起着关键性作用，已被多国列为战略性矿产资源。碳酸锂和氢氧化锂是基础的锂盐产品，是制备有机和无机锂化合物的原料。2021年全球氢化锂贸易量约为碳酸锂贸易量的1／3，且其贸易关系相对简单。而碳酸锂是锂资源消费的主体，并且随着新能源产业的快速发展，全球碳酸锂的需求和贸易量呈现增长的趋势，但是其供应却集中于智利、阿根廷等少数国家，这使得碳酸锂供应变得脆弱，一旦这些国家发生危机将会导致全球碳酸锂贸易网络的大规模崩溃。

近来全球危机频发，如新冠疫情、俄乌冲突，加剧了全球锂资源供应的紧张。2021年4月5日至5月1日，受疫情影响，智利政府关闭边境导致了接下来一个月碳酸锂供给出现20％以上的供应缺口，致使了碳酸锂价格上升。廖秋敏和孙明浩研究表明中国供应安全状态将从目前的危险状态上升为未来(2022—2025)极度危险状态，并揭示了可采储量的长期变化不会对锂供应链安全产生重大影响，但是电动汽车行业的发展将导致中国锂资源需求的大幅增加，可能会对未来锂供应链的安全产生不利影响。

我国是全球最大的碳酸锂生产国和消费国，2022年产量和表观消费量分别达到37.9万吨和50.5万吨，全球占比分别为63%和81%。以2022年均价48.24万元/吨计，我国碳酸锂消费市场规模约2436亿元。

发展历史

碳酸锂最早在1817年由瑞典化学家A. Arfvedson发现，并由他的教授Jons Jakob Berzelius命名为lithion，意为“来自石头”，因为它是从岩石中提取的。1843年，碳酸锂首次用于治疗膀胱结石。到了19世纪中叶，碳酸锂盐被用于治疗多种疾病，包括痛风、尿路结石、风湿病、躁狂、抑郁和头痛。1948年，澳大利亚精神科医生John Cade发现了碳酸锂对抗躁狂的效果。1923年Metallgesellschaft AG首次商业生产锂。1938年，美国首次从碳酸钠生产的副产品中回收锂。

相关化合物

氢氧化锂也是锂产业链中三大基础锂盐之一，它是一种呈白色结晶性粉末状的无机化合物，溶于水，微溶于乙醇，具有强碱性，是制造动力电池、玻璃、陶瓷等产品的重要原材料。单水氢氧化锂为白色易潮解的单晶粉末，相对密度1.51 g/cm3，熔点680℃，当温度高于100℃时，失去结晶水成为无水LiOH。LiOH溶于水，微溶于醇，在空气中易吸收CO2生成Li2CO3。LiOH及其浓溶液具有腐蚀性，一般温度下就能腐蚀玻璃和陶瓷。具体信息参见百度百科-氢氧化锂。

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