本发明公开一种碳酸锂生产工艺，包括：氯化锂溶液、碳酸钠溶液进入结晶器中初步结晶，生成碳酸锂晶核，得到浓度2％～6％的结晶料浆；所述结晶料浆进入浓密机中增稠，所述碳酸锂晶核继续结晶，得到浓度8％～20％的增稠料浆；所述增稠料浆经固液分离得到滤饼；所述滤饼经洗涤、干燥得到碳酸锂。本发明提供的碳酸锂生产工艺中，将碳酸锂的结晶过程分为两段，先在结晶器中生产碳酸锂晶核，碳酸锂晶核再在浓密机中进一步结晶长大，从而放缓结晶速度，便于控制结晶颗粒，减少杂质夹带，而且结晶器和浓密机可以连续进料和连续出料，产品质量、粒度稳定，所获碳酸锂产品中碳酸锂主含量可以达到99.0～99.40％。