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随着近年来新能源产业规模的持续扩充,锂电动力汽车企业迅猛发展,全球对Li2CO3的消费量日益增加。盐湖提锂技术达到了瓶颈,产能很难再进一步释放,现有矿石提锂技术虽然具有产能扩大容易的特点,但是存在能耗高、污染大,生产过程废渣多等不足,锂盐生产过程达不到绿色环保的要求,制约了当前锂电动力电池企业的发展。面对碳酸锂需求量的爆发式增长,国内现有生产工艺已经疲于应对碳酸锂的增长需求,迫切需要开发绿色的、高效的提锂工艺来满足碳酸锂消费需要。本研究基于绿色冶金的思路,首次提出了锂辉石-硫酸钠加压提取新技术路线,开展天然锂辉石晶转活化,Na2SO4-NaOH联合法、Na2SO4-CaO联合法、硫酸加压从β-锂辉石提锂工艺及反应渣初步利用分析等研究。通过热力学分析和影响因素分析探讨天然锂辉石晶转活化表明:澳洲泰利森锂辉石在875 ℃时开始吸热,在1075 ℃时出现吸热谷,精矿破碎至100目筛下经2 h预热在1050 ℃保温1 min,β-锂辉石活化晶转率可达到98%以上。通过Na2SO4-NaOH联合浸出工艺单因素优化实验和反应渣分析得出:β-锂辉石:Na2SO4:NaOH=20:9:0.4g/g,浸出温度230℃,浸出时间3h,反应液固比7.5:1mL/g,矿粉粒径D90=39.233μm,锂浸出率可达到90.70%;NaOH添加过量时,大部分锂辉石晶体结构出现变化生成了硅锂石晶相;锂浸出率和反应渣质量呈现正相关。通过Na2SO4-CaO联合浸出工艺单因素优化实验和反应渣分析表明:β-锂辉石:Na2SO4:CaO=20:9:0.4 g/g,浸出温度230 ℃,浸出时间3 h,反应液固比7.5:1 mL/g,矿粉粒径D90=39.233 μm,锂浸出率可达到93.30%;锂浸出率和反应渣质量呈现正相关,反应越完全不溶渣率越大,实验锂提取率越高。通过硫酸加压浸出的工艺单因素优化实验和反应渣分析表明:锂-硫酸摩尔比为1:2.5mol/mol,浸出温度170℃,浸出时间6h,反应液固比2:1g/g,矿粉粒径D90=62.630μm,锂浸出率可达到91.90%。反应渣初步利用分析研究表明:碱性联合浸出渣为高附加值的方沸石,经过改性负载阳离子运用于废水处理和农业等领域,将彻底解决当前企业锂矿提锂产出的锂渣所带来的环保问题。本研究首次提出的锂辉石绿色提取锂新技术路线,在弱碱性条件下,锂辉石中锂被钠置换而提取,浸取渣为高价值的方沸石,不但流程简单,而且有望实现高效绿色提取锂。