能源是支撑现代社会发展的基础。化石能源燃烧引起的全球变暖促使人类大力开发新的可再生能源，但这些新能源大多不能储存且不稳定，需要通过储能介质进行传输。锂电池是目前应用最广泛的储能介质。随着锂电池的大规模使用，它消耗了大量的锂资源，同时也产生了大量的废旧锂电池。Umicore等公司开发的直接处理废旧锂电池的火法冶金工艺，无需对电池进行深度预处理，且化学试剂消耗低，引起了广泛关注。在此过程中，废锂电池经过超高温处理后形成合金相和含锂渣。目前，只有合金相被回收，含锂炉渣成为废物。研究表明，含锂炉渣中的锂含量与锂矿石中的锂含量相近，从炉渣中提取锂具有潜在的经济价值。然而，Si、Al、O等元素在熔渣中会与Li形成稳定且不溶的硅酸盐结构。如何将硅酸盐中的锂转化为可浸出的锂盐是从矿渣中提取锂的关键技术，本文将对此进行研究。根据硅酸盐玻璃化学增韧过程中离子扩散过程中大半径阳离子可以交换小半径阳离子的事实，本文提出用大离子半径的Ca2＋交换模拟渣中小半径的离子，从而将模拟渣中的锂转化为可浸出的锂盐。由于焙烧温度对分离设备和分离成本有很大影响，在后续工作中，采用Na＋代替Ca2＋，并构建复合低共熔钠盐作为焙烧剂，以降低系统成本，优化提锂条件。此外，长期的焙烧会增加分离过程的能耗。本文进一步提出用K＋代替Na＋，构建基于钾/钠盐分级离子交换的焙烧系统，以提高焙烧速度，缩短焙烧时间。为了消除焙烧剂引入其他阳离子造成的二次污染，以硫酸为焙烧剂，进行了低温焙烧提锂的研究。研究结果如下：（1）首先，对纯LiAlSi2O6号和CaC12号的系统进行了调查和分析。根据热力学计算的预测，LiAlS、i2O6国和CaC12国可以在超过500人时自发作出反应。焙烧产品的XRD结果证实，LiAlSi2O6的Li＋可以通过Ca2＋进行交换。然后，研究了模拟炉渣-水体系。TG-SDTA测试结果表明，模拟炉渣和CaC12的混合物在吸热峰出现的范围为600至800。随着温度的升高，Ca2＋向相界面的扩散速率增大。焙烧产品的XRD结果表明，Li＋在模拟炉渣中可以通过Ca2＋进行交换，生成CaA12si2o8和LiCl。然后，将煅烧产物浸泡在水中，并通过ICP OES分析滤液。结果表明，模拟渣中锂的提取率为90.58%。（2） 首先，探索LiAlSi2O6和Na2SO4／NaCl的制度。根据热力学计算的预测，i2O6和Na2SO4／NaCl可以在500多个LiAlS自发做出反应。焙烧的产物XRD证明，Na＋可以有效地在LiAlSi2O6交换Li+。然后讨论了模拟炉渣-水体系。TGSDTA的结果显示，Na2SO4和NaCl可以组成低共熔盐，XRD的烘焙产品数据证实，Na＋可以与Li＋交换，形成NaAlSi2O6和NaLiSO4。然后，通过ICP OES测试煅烧产物的浸出滤液。结果表明，模拟渣中锂的提取率为97.23%。该系统的温度低于上述钙盐系统，锂的提取率也较高。（3） 首先，它考察了LiAlSi2O和K2CO3/Na2CO3的制度。量子化学计算结果表明，LiAlSi2O6号晶体吸附K+/Na+后，Li－O键容易断裂并释放出Li+。通过分析焙烧产品的组成，发现LiAlS和i2O6的Li＋可以被K＋和Na＋交换。然后对模拟炉渣和K2CO3/Na2CO3系统进行了研究。结果表明，K2CO3和Na2CO3可以形成低共熔盐，焙烧产物的相组成表明，K＋和Na＋可以在模拟渣中快速交换Li＋，形成KAlSiO4。浸水后，通过ICP OES测试滤液。结果表明，模拟渣中锂的提取率为93.87%。该系统的焙烧时间比上述系统短，发生率高。（4） 首先，考察了LiAlSi2O和H2SO4的制度。热力学和量子计算结果表明，过高的温度不利于LiAlSi2O6号和H2SO4之间的自发反应。经H2SO4吸附后，Li-O键容易断裂，晶格外的空间减少。通过对烘焙产品的XRD测试，发现H＋可以有效地在LiAlSi2O6交换Li+。然后讨论了模拟渣与H2SO4的体系。通过TG－MS测试，人们发现，在30至300℃的条件下烘烤时，模拟炉渣和H2SO4不会释放。焙烧的产物XRD证明，H＋可以用Li＋交换HAlSi2O6。浸水后，通过ICP OES测试滤液。结果表明，模拟渣中锂的提取率为93.25%。滤液经分离纯化后得到结晶Li2CO3，纯度可达99.24%。最后，将H2SO4焙烧法应用于实际炉渣系统，锂的提取率为90.82%，证明该工艺也适用于从实际炉渣中提取锂。