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本论文研究了从碳酸型盐湖沉积物中制备碳酸锂的工业化生产过程和金川公司镍电解系统的除铁脱砷过程,主要分为以下两个部分。1.从西藏扎布耶盐湖精矿中生产电池级碳酸锂全过程中的化学除杂。扎布耶盐湖属于碳酸型盐湖,锂含量丰富(1.14g/L)。盐湖中晒制的精矿经过打浆后通入足量CO2碳化形成碳酸氢盐,加入EDTA络合碳化液中的钙、镁。反应后加热到85℃,碳酸氢锂分解为不溶的碳酸锂,在马弗炉550℃煅烧,得到电池级碳酸锂产品(99.6%)。通过XRD,热重和SEM表征了产品的品质。在白银扎布耶锂业公司车间进行了中试实验,为工业化提供依据。中试实验可以循环利用滤液5次,初步满足了工业化生产的需要。通过试验,提出了最佳操作条件:在液固比30:1的水溶液中精矿打成浆化液,通入3小时CO2完全碳化形成的碳化液中,加入钙、镁摩尔量1.05倍的EDTA络合反应,经过加热分解得到的碳酸锂水洗两次,烘干得到电池级产品。同时滤液要循环利用作为下批次精矿的打浆溶液,提高了滤液中微量锂的回收率。2.金川公司镍电解系统溶液中的除铁脱砷过程。针对金川公司镍电解液中砷含量较高(0.1～0.02g/L),危及到电解镍的质量这一问题进行研究。通过分析镍电解液溶液以及含砷量较高的一次铁渣、二次铁渣中砷的存在形式,并根据金川公司的实际生产工艺,确定出在除铁之前加入氧化剂,使其以As(Ⅴ)形式,在溶液中与Fe3+或Cu2+反应,通过形成难溶化合物FeAsO4、Cu3(As04)2的方式脱除。实验中详细研究了在实际电解镍溶液和一次铁渣硫酸浸出溶液中对As(Ⅲ)的氧化反应和AsO43-形成FeAsO4、Cu3(AsO4)2反应的各种影响因素,据此确定了适合镍电解液中使用的氧化剂种类、用量及加入方式。一次铁渣所含有的Fe(OH)3、Cu2(OH)2CO3、NiCO3、Na2[Fe6(SO4)4(OH)12]等各种固态化合物对砷(Ⅲ)溶液的吸附作用也进行了研究。对比研究结果表明,只有将砷转化为FeAsO4、Cu3(AsO4)2等As(V)难溶化合物形式,才能有效降低镍电解液中的砷含量,确保电解镍中的砷含量达标。研究中还对除铁过程所形成的一次铁渣进行了化学组成分析及结构研究,明确了一次铁渣主要为黄钠铁矾。通过XRD、XPS等方法,对一次铁渣中Fe3+、Cu2+、Ni2+、As(Ⅴ)、As(Ⅲ)等的存在方式进行了研究。此外,研究中还对加入氧化剂后,含有FeAsO4、Cu3(AsO4)2的黄钠铁矾渣进行了固体废弃物中砷的危害鉴别实验,结果表明,与以往镍冶炼厂的二次铁渣相比,加入氧化剂后的含砷二次铁渣的毒性鉴别浸出液中,砷含量明显降低,其指标符合普通固废判定标准。