隨著金屬Li 需求量的迅猛增加和真空技術的不斷發展，真空金屬熱還原法是一種具有工業應用前景的煉鋰方法。本文對常壓下以氫氧化鋰、氧化鋁和氧化鈣為原料合成Li5AlO4熟料以及以硅鐵為還原劑真空熱還原提取金屬Li 進行了探索性實驗研究。研究了不同煅燒條件對Li5AlO4合成的影響以及不同還原條件對硅熱還原制取金屬Li 過程的影響。結果表明: 常壓下可以煅燒獲得富鋰熟料，其物相為Li5AlO4和CaO 以及少量的LiAlO2。采用該熟料在系統壓強-5 Pa，還原溫度1473 K，還原時間120 min，硅鐵不過量的條件下，金屬鋰的還原率為98%，還原渣主要成分為2CaO·SiO2。該硅熱法煉鋰工藝可行，其料鋰比為9. 9∶ 1。

　　金屬Li 及其化合物由于具有獨特優良的物理、化學性質，被廣泛地應用于航空航天、能源電池和核能發電等新興技術領域，被稱為“21 世紀的能源金屬”。金屬Li 的生產方法主要有熔鹽電解法和真空熱還原法兩種。目前工業上仍然以熔鹽電解法為主，全球90%以上的金屬Li 采用該法生產。但其也具有明顯的不足: 原料要求純度高，生產過程有腐蝕性氣體，鋰產品中鉀鈉含量高等。特別是近年來隨著金屬Li 需求量的急劇增長，改進傳統金屬Li生產工藝和開發新工藝已經成為勢之所趨。真空冶金由于具有過程清潔、環境友好等獨特的優勢，因此真空技術網(http://bjjyhsfdc.com/)認為在金屬氧化物的還原、高熔點金屬和合金材料的熔煉，銅浮渣、鉛陽極泥等冶金過程副產物中有價金屬的富集回收等有色金屬材料生產方面得到日益廣泛的應用。特別是真空硅熱法煉鎂已成為目前世界上煉鎂的主要方法，為真空冶金能夠應用于生產提供了實踐基礎和技術支持。

　　真空熱還原法煉鋰由于具有流程短、產品純度高和無氯氣污染等特點，具有較好的應用前景。真空熱法煉鋰始于1894 年，瓦連以鎂為還原劑獲得了含鎂50%左右的金屬Li，開創了熱法煉鋰之先河。之后Kroll 等，Smeets 等，Stauffer 等分別以硅、鋁、鎂等還原氧化鋰和鋰輝石制得了較純的金屬Li。Fedorov 和Shamrai[16]研究了鋁還原鋁酸鋰的問題。小林正夫設計了豎式、臥式兩種真空還原爐進行了硅熱煉鋰實驗。楊斌[18]、林智群[19]對碳化鈣、鋁和鋁硅合金還原氧化鋰和碳酸鋰制取金屬鋰進行了研究。上述研究奠定了真空金屬熱還原法煉鋰的基礎。但是在上述的研究中，特別是在以鋰輝石、碳酸鋯為原料的硅熱煉鋰過程中，由于碳酸鋰分解過程中需要加入超級過量的氧化鈣，這樣會導致整個過程的料鋰比很高，生產效率偏低。針對該問題，本文提出以氫氧化鋰、氧化鋁和氧化鈣為原料合成富鋰的Li5AlO4熟料，然后以硅鐵為還原劑進行真空還原的煉鋰新工藝。旨在探索一種高效低料鋰比的真空熱法煉鋰工藝。

　　結論

　　對以氫氧化鋰、氧化鈣和氧化鋁為原料合成Li5AlO4熟料為原料，以75#硅鐵為還原劑制取金屬Li 的新工藝進行了探索性研究。在制團壓力30MPa、煅燒溫度1073 K、煅燒時間90 min 的條件下，燒損率為31%。煅燒產物主要由Li5AlO4和CaO 以及少量的LiAlO2組成。以該煅燒產物為原料進行真空硅熱還原實驗，金屬Li 還原率隨還原溫度的升高和還原時間的延長而升高。在還原溫度1473 K、時間120 min、硅鐵不過量的條件下，金屬Li 的還原率可以達到98%。還原渣的主要成分2CaO·SiO2，2CaO·Al2O3·SiO2，CaO 以及少量的LiAlO2。以氫氧化鋰為原料的真空硅熱法煉鋰工藝可行。