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碳酸鋰回轉窯以鋰輝石為原料生產碳酸鋰，工業上比較成熟的工藝是硫酸法生產工藝流程。此工藝的基本原理是在于硫酸與鋰輝石在250~300℃下發生置換反應，生成硫酸鋰。
這一反應只能發生于結構較為疏松的鋰輝石，先將選礦獲得的鋰輝石精礦，在碳酸鋰回轉窯中高溫焙燒，冷卻后與足量的硫酸混合，送入250℃酸化碳酸鋰回轉窯中進行硫酸焙燒。冷卻后水浸，加石灰石控制PH值，得到含10%左右的粗鋰液，用石灰調PH至11，加碳酸鈉除鈣、鎂、鐵、鋁等雜質。清液蒸發后含20左右的硫酸鋰凈化液，加入碳酸鈉沉淀成碳酸鋰。離心脫水，得到碳酸鋰產品，回收率在90%左右。
硫酸法生產碳酸鋰收率較高，將鋰輝石與硫酸鹽混合燒結生產，在一定溫度下混合燒結，經一系列物理、化學反應后，所配入的硫酸鹽中的金屬元素，將礦石中鋰置換生成可溶性的硫酸鹽，主要雜質則生成難溶于水的化合物，然后將燒結后的熟料浸出分離，鋰離子進入溶液，經凈化、濃縮、沉淀后得到碳酸鋰產品。
01酸鋰回轉窯原理
鋰云母、鋰輝石等原料與其它混合料混合后的原料從窯尾筒體高溫進入筒體內進行焙燒。物料在焙燒窯內，受窯體斜度和自轉的影響，產生徑向和橫向的移動，物料被帶到高處，與高溫煙氣進行熱交換，進而產生熱工反應，進而達到焙燒的目的。窯轉速受變頻電機調節，可根據反應物料反應時間的要求進行調節窯內停留時間，燃燒器配備天然氣流量和風量監控和調節功能，滿足煙氣溫度和流量流速的調節功能，進而適應原料的焙燒區間溫度。
02酸鋰回轉窯工藝流程詳解
將含li2o 6%鋰輝石精礦在1070～1100℃溫度下加熱，由α型轉變為β型。p鋰輝石與按理論計算過量40%的硫酸混合，并在250～300℃溫度下焙燒。焙燒料用水浸出，液固比為1.5～2，溫度為80℃，凈浸時間30min，物料細度0.074mm(+200目)占10%～15%。浸出料漿進行過濾，濾渣經4～5次反向洗滌后送渣場。浸出液加純堿在常溫下除去鈣、鎂、硅、鐵等雜質后，由含li2o 50～60g/L，濃縮至180～200g/L。濃縮液加入按理論計算過量系數為1.05的純堿，在95℃溫度下攪拌沉淀碳酸鋰。粗碳酸鋰用95℃純水洗滌后，于350℃下干燥。沉鋰母液回收硫酸鈉后再返回蒸發過程進一步回收鋰。
碳酸鋰回轉窯分別用于鋰輝石精礦轉型焙燒及硫酸化焙燒，用重油或燃氣直接加熱。用于轉型焙燒的碳酸鋰回轉窯計算，可按熟料單位實際產能為20～30kg/(m2·h)估計，用于硫酸化焙燒的碳酸鋰回轉窯計算可按酸化料單位實際產能為82～95kg/(m2·h)估計。
碳酸鋰回轉窯生產工藝流程圖中浸出料漿的過濾，生產中均采用外濾式轉鼓真空過濾機，常用規格按過濾面積計為20～100m2 ，其生產產能按濾渣(干基)計為200～220kg/(m2·h)。
碳酸鋰回轉窯生產工藝流程圖中蒸發器用于濃縮沉鋰用的凈化液，生產中采用的是自然循環外加熱式。三效真空蒸發，按生產經驗數據蒸發強度為15～20kg/(m2·h)，蒸發每公斤水的蒸汽耗量為0.4～0.45kg。
碳酸鋰回轉窯生產工藝流程圖中紅外干燥機，其型式為國產LH-1、LH-3型，實際生產能力為300kg/h，亦有的采用渦輪式干燥機，其生產能力為2～3t/h。
03碳酸鋰回轉窯生產工藝流程技術特點
轉型焙燒產生的煙氣經凈化處理其含塵量達到150mg/m3 以下后排放；硫酸化焙燒產生的煙氣含有二氧化硫尾氣須經凈化后達到250mg/m3 以下方能放空；煙氣洗水須凈化處理后排放；為了保證生產環境質量、碳酸鋰回轉窯不變形和較好的轉化率及浸出率，火法部分不能停電及停水；沉鋰母液及含硫酸鈉溶液對一般廠房的混凝土結構有較大的腐蝕性，需采取防腐措施。
04碳酸鋰焙燒回轉窯焙燒鋰礦石的優點
一、回轉窯的產量高，非常適合大型生產。
二、回轉窯屬敞開式煅燒，窯體結構簡單，氣流暢通，含硫煙氣可以及時排出，燃料中的硫分不易附著，因而產品含硫量低，符合煉鋼要求。同時物料在窯內均勻滾動前進，受熱均勻，產品質量穩定，生、過燒率很低。
三、在窯尾配置豎式預熱器可充分利用回轉窯內煅燒產生的高溫煙氣，將礦石從常溫預熱到初始分解狀態。這不僅能大大提高回轉窯的產量，還能充分降低單位產品熱耗。
四、窯頭處配置豎式冷卻器不僅可使高溫物料驟冷，提高產品活性度，也便于輸送、儲存。同時還能得到較高溫度的入窯二次風。能有效提高窯內燒成溫度，降低燃料消耗。
五、經窯尾豎式預熱器排出的煙氣溫度低，在280-350℃之間，含塵量低，約為20g/Nm3，使后續煙氣處理的配置簡捷有效，可順利達到環保要求。
六、回轉窯質量穩定是其優點。
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