碳酸锂属于弱酸盐，可与盐酸、硫酸、硝酸等常见强酸发生复分解反应，生成对应锂盐、水与二氧化碳气体，反应本质为碳酸根结合氢离子分解为CO2与H2O，不同强酸对应专属化学反应方程式，该反应是锂盐精制、锂电原料提纯、无机盐化工的核心基础反应之一。
与盐酸反应：Li2CO3+ 2HCl = 2LiCl + H2O + CO2↑；
与稀硫酸反应：Li2CO3+ H2SO4= Li2SO4+ H2O+ CO2↑；
与硝酸反应：Li2CO3+ 2HNO3=2LiNO3+H2O+CO2↑。
反应常温即可自发进行，固体碳酸锂逐步溶解，持续冒出二氧化碳气泡，升温可加快反应速率；硫酸体系需控制投料配比，避免高浓度硫酸致使硫酸锂过饱和析出包裹原料，阻碍反应继续进行。该类反应无副产物杂质引入（除强酸阴离子），凭借条件温和、产气稳定的特点广泛落地多类工业场景。
锂电正极原料精制是该反应主流应用。工业级碳酸锂常夹杂石灰石、碳酸盐杂质与矿物粉尘，利用稀盐酸/稀硝酸选择性溶出碳酸锂，杂质中不溶性氧化物、硅酸盐过滤除去，滤液经除杂浓缩、结晶制取高纯氯化锂、硝酸锂。精制后的锂盐作为三元前驱体、磷酸铁锂配套锂源，也可进一步电解制备金属锂；生产高纯硫酸锂时以稀硫酸中和碳酸锂，控温控酸防止局部过酸杂质共溶，产物直接供给动力电池电解液与储能电池原料生产线，CO2经集中收集可用于厂区碳化工艺回用。
无机锂盐与电子化学品生产依托该反应实现规模化量产。工业氯化锂除电池用途外，大量用作空调除湿剂、有机合成催化剂原料，以工业碳酸锂与精制盐酸反应为主流制备路线，反应生成的二氧化碳负压收集提纯，外销用于食品级二氧化碳灌装；硝酸锂多应用于陶瓷助熔、电子元器件烧结助剂，碳酸锂与高纯硝酸低温反应，规避高温硝酸分解，滤液除重金属后喷雾干燥得到高纯硝酸锂。相较氢氧化锂中和路线，碳酸锂耗酸可控，反应产气可带走体系部分溶解热，降低温控成本。
盐湖提锂与矿石提锂的精炼工段大量使用酸碱中和脱碳工艺。盐湖卤水沉淀粗碳酸锂纯度偏低，混杂镁、钙碳酸盐杂质，分段加入定量强酸，优先溶解碳酸锂，钙镁碳酸盐在特定pH区间留存沉淀，实现锂与碱土金属杂质分离；锂辉石焙烧转化后的粗碳酸锂半成品，采用稀酸溶解除杂，CO2副产品集中回收，部分回用于前端卤水碳化沉锂工序，形成厂区物料闭路循环，大幅降低原料与碳排放成本。
医药与特种陶瓷领域同样离不开该反应支撑。药用级氯化锂用于精神类药物中间体合成，必须以高纯碳酸锂与精制盐酸低温反应，全程密闭收集CO2防止空气杂质混入药液，反应液经活性炭脱色、超滤除杂后精制原料药；在精细陶瓷、压电陶瓷生产中，碳酸锂与硝酸反应制备硝酸锂，作为高温烧结锂源，分解时前期释放的CO2可在坯体内部形成微小气孔，优化陶瓷致密度与电学性能。
此外工业废气与环保资源化方向，碳酸锂浆液可用于酸性尾气中和治理，冶炼含HCl、硝酸酸性尾气通入碳酸锂悬浮液，既净化废气，副产锂盐可回收利用，CO2集中富集资源化利用，兼顾环保与经济效益。
碳酸锂与强酸释CO2的反应是锂化工产业链的基础单元反应，依托反应条件易控、产物易分离、副产可回收的优势，贯穿从原矿提纯到锂电、医药、新材料全产业链，伴随锂电产业扩容，该工艺的精细化控酸、CO2闭环回收技术仍在持续迭代优化。
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