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近年来，全球金属锂的需求量增长迅猛，特别是我国金属锂的生产规模急需扩大。金属锂的两种主要生产方法中，熔盐电解法受到原料成本高、生产过程生成氯气污染环境、产品中钾钠含量较高的制约，而真空热还原法具有流程短、成本低、生产过程无有害气体生成的特点，将是一种具有广阔前景的方法。本文对金属热还原法制取金属锂进行了系统的研究。 论文主要研究了碳酸锂的热分解过程，以硅铁为还原剂制取金属锂的还原过程和以一次铝硅铁合金为还原剂制取金属锂的还原过程三个部分。 在碳酸锂热分解实验中，首先通过热力学分析碳酸锂的常压分解温度以及真空对其分解温度的影响。并通过采用添加剂的方法来克服碳酸锂分解过程中易挥发的难点。在分别研究了添加剂配比、煅烧温度、时间对碳酸锂热分解的影响之后，通过正交实验确定了碳酸锂热分解的最佳工艺条件:碳酸锂与氧化钙摩尔比为1∶2，煅烧温度1173K，时间100min，制团压力30MPa，真空度4Pa。分解率为99.5％以上。并对煅烧产物进行X射线衍射分析，其产物均为CaO和Li2O，完全满足还原反应的需要。 在以硅铁为还原剂的还原实验中，研究了还原温度、时间、制团压力、粒度、还原剂过量率对氧化锂还原率的影响。设计了L16(54)正交实验。通过正交实验和极差分析最终确定了在实验范围内以硅铁为还原剂制备金属锂的最佳工艺条件为:还原温度1293K，还原时间180 min，制团压力30 MPa，物料粒度-80μm，还原剂过量率50％。氧化锂的还原率平均值为97.83％，并对还原渣进行分析得知，还原渣相的主要成分为Ca2SiO4，FeSi，CaO，SiO2。 在以一次铝硅铁合金为还原剂的还原实验中，在以硅铁为还原剂的实验基础上研究了还原温度、时间、还原剂过量率对氧化锂还原率的影响。在还原温度1273K，还原时间180min，还原剂过量率30％的条件下，金属锂的还原率可以达到97％以上。并对还原渣进行了分析，其主要成分为Ca2SiO4，Ca3(Al2O6)，(CaO)12(Al2O3)7，与热力学分析结果相符合。 本文进行了以碳酸锂、氧化钙为原料，以硅铁、一次铝硅合金为还原剂的真空炼锂实验，经过优化工艺条件后，还原率均可达到97％以上，且生产过程无有害气体产生，在金属锂需求量日益增长的今天，是一种很有工业化前景的方法。