随着锂电池在新能源电动车中的应用推广,我国碳酸锂市场需求量快速增长。碳酸锂的纯度对锂电池性能具有重大影响,而我国作为全球第二大碳酸锂生产国,却无法满足国内对高纯度碳酸锂日益增长的需求。每年向日本大量进口高纯碳酸锂,对国内新能源行业的发展具有极大的阻碍作用。目前,我国碳酸锂提纯方法主要有多次蒸馏水洗涤法、重结晶法、碳酸氢铵沉淀法等。水洗涤法因碳酸锂溶度积较大,耗水量大,成本较高而无法大量工业化；重结晶法虽除杂效果好,但碳酸锂溶解度小,操作周期长,不利于批量生产；碳酸氢铵沉淀法,由于是在含铵体系中反应,会带入新的杂质,而且碳酸锂的残留问题较严重。本文采用本实验室自行研发的钛系颗粒状锂吸附剂ZH-T,其对锂离子具有极高的选择性和较大的吸附容量,通过该吸附剂提锂沉淀所得碳酸锂纯度可达99.90%以上,锂回收率在90%以上。本文深入研究粉状和粒状锂吸附剂的吸附性能、吸附条件及碳酸钠沉锂工艺参数三个方面,通过ICP-OES和离子色谱分析,结果表明：(1)由pH滴定曲线得出,吸附速率由快至慢,吸附时间达到35min后,pH值趋于平稳,吸附时间达到40min, H-T-O对Li+的吸附基本达到平衡,pH值不再变化；综合考虑吸附容量及碱用量,吸附母液最佳pH值为13。(2)粉状锂吸附剂H-T-O对锂的选择性实验得出,H-T-O对锂有很高的选择性,能有效的分离钙镁。(3)对粉状锂吸附剂H-T-O成型造粒得到粒状锂离子筛吸附剂ZH-T,在不同停留时间T、柱高径比、液固比条件下对锂吸附率的影响进行单因素实验表明,得到吸附实验的最佳工艺条件为：τ=30min,高径比=30,液固比=15。(4)对碳酸钠合成碳酸锂的反应过程进行考察,分别就碳酸钠的加料方式、加料速度、搅拌速度、锂离子浓度、反应温度、反应时间、碳酸钠用量等进行单因素实验,得出最佳沉锂条件：锂离子的浓度为15g/L,反应时间为65min,碳酸钠用量为理论量的110%,加料方式为饱和溶液加料,加料速度为10ml/min,反应温度为90℃,搅拌速度为250r/min,陈化10小时,滤饼和洗水质量比控制在5：1。(5)通过对各批次碳酸锂产品纯度及杂质的分析,钠离子、氯离子、硫酸根离子为杂质离子中含量较高的三种离子。对洗水量与产品纯度的关系进行了探索性实验,得出滤饼与洗水量比为5：2时,钠离子、氯离子有很好的洗脱效果与锂回收率之间能保持一个较好的平衡。钠含量在此条件下最低可达0.012%,氯含量最低可达0.0079%,锂回收率仍能保持在90%以上。(6)优化后的沉锂反应条件：锂离子的浓度为15g/L,反应时间为65min,碳酸钠用量为理论量的110%,加料方式为饱和溶液加料,加料速度为10ml/min,反应温度为90℃,搅拌速度为250r/min,陈化10小时,滤饼和洗水质量比控制在5：2。洗水进行两次重结晶沉锂,可达到90%的锂回收率。在此条件下,所得碳酸锂产品纯度可进一步达到近99.90%,满足高纯级碳酸锂的要求。