碳酸锂是一种非常重要的锂盐,其用途广泛,在电池、玻璃、陶瓷、润滑剂、能源、医药等重要的工业领域都是不可或缺的原料。随着清洁能源的出现,碳酸锂的作用显得尤为重要,目前,国内对于碳酸锂制备方法已经有了比较成熟的研究,但是在实际生产过程中仍然存在产品容易结块、易粘壁导致管道堵塞,产品的分散性和流动性不好等很多问题,而以上存在的问题和碳酸锂的形貌息息相关。本文了研究表面活性剂、大分子聚合物、以及表面活性剂/大分子聚合物混合体系、无机杂质离子对碳酸锂的调控作用,利用XRD、SEM、激光粒度分析仪、FBRM、SEM-EDS等种测试手段对产品的形貌、粒数及粒度分布、颗粒变化趋势进行表征,从而分析杂质及添加剂在碳酸锂结晶过程中的作用机理。得到的主要结论如下:1.阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)能缓解碳酸锂细晶的聚结,促进晶体生长,使晶体的粒径增大;非离子表面活性剂聚甘油脂肪酸酯(PGFE)可以改变晶体形貌,诱导生成不规则块状颗粒,使碳酸锂细晶的聚结数量增加,降低含湿量,增大粒径。2.将阳离子表面活性剂CTMAB和聚丙烯酸钠(SPAA)、聚丙烯酰胺(PAM)和SPAA组成混合添加剂加入氯化锂和碳酸钠反应体系的水溶液中,不仅调控晶体形貌呈花瓣状球形、降低了含湿量,增大了粒径,而且所得碳酸锂产品流动性有了显著的改善,流动性非常好。3.单独探究了大分子聚合物SPAA、PAM、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)对碳酸锂结晶的调控作用。结果表明,大分子聚合物对产品形貌有显著影响。大分子聚合物SPAA的添加浓度不同,晶习各不相同,添加合适浓度的SPAA能明显改善粘壁现象,降低含湿量,增大颗粒粒径,提高产品的均一性,获得流动性极好且表面光滑的球形碳酸锂;改变大分子聚合物PAM的添加浓度,所得晶体形貌也不同,添加合适浓度的PAM能使晶体粒径变大,降低含湿量,得到流动性好且生长密实的球形碳酸锂颗粒。添加一定浓度的PVP时,能减少碳酸锂细晶的聚结数量,与未加添加剂相比,晶体由柱状变为片状。PEG对颗粒形貌影响不大。4.添加大分子聚合物后得到产品的XRD谱图和碳酸锂标准谱图是相匹配的,但是晶面取向发生变化,可能是添加剂附着在晶体表面或与晶体表面发生交互作用影响了晶面取向。5.杂质离子(主要为Na+)的存在能影响晶体形貌,使晶体由针状变为片状,杂质离子和大分子SPAA共同作用时产品粒径较大分子SPAA单独作用时的粒径小,说明杂质离子与添加剂之间有相互作用,减弱了大分子SPAA对晶体的生长的促进作用。