CN102838140B

CN102838140B - 用锂辉石直接生产环保型LiOH.H2O的方法

Info

Publication number: CN102838140B
Application number: CN201210340503.4A
Authority: CN
Inventors: 邓智林; 严显伟
Original assignee: Sichuan Guo Run Novel Material Co Ltd
Current assignee: Sichuan Guo Run Novel Material Co Ltd; Sichuan Guorun New Material Co Ltd
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-09-14
Also published as: CN102838140A

Abstract

本发明为用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法。该方法包括以下步骤：1）焙烧：将过80-200目的锂辉石粉末在高温的条件下焙烧；2）球磨：将焙烧过后的锂辉石经球磨机球磨至粒度为200目；3）酸化：取浓硫酸与球磨后的锂辉石粉末进行混合，混合均匀后进入酸化窑进行酸化，控制反应温度为200℃-300℃；4）浸出：将步骤3）中进行酸化后的矿物质粉末与步骤5）中的洗涤后的水混合制成浆，加入双飞粉后调pH值等步骤。环保型氢氧化锂对空气的无污染，对使用质量不会造成影响；环保型氢氧化锂通过新型活化剂吸附细微粉尘，使粉尘凝聚，因此阻断了粉尘源和原产品的刺激性气味，解决了原产品对人体造成伤害的问题。

Description

用锂辉石直接生产环保型LiOH.H2O的方法

技术领域

本发明涉及矿产冶炼工艺技术领域，具体为用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法。

背景技术

锂属于稀有金属，由于其独特的物理性质和化学性质，已被广泛运用于军事.化工.光学.油脂.制冷等领域。有“能源金属”的美誉。锂的治炼方法有三种：第一是从锂辉石中提炼；第二是从锂云母中提取；第三是从盐湖卤水中提取。现有技术中，从锂辉石中提锂方法主要有两种：一种是称为碱法，即用锂辉石—石灰石法生产单水氢氧化锂；另一种是称为酸法，即用锂辉石—硫酸法生产硫酸锂，经苛化后生产单水氢氧化锂。

由于生产工艺的影响，不管是碱法还是酸法生产的单水氢氧化锂在烘干过程中不可避免的会产生大量细微粉尘，而单水氢氧化锂属于强碱性物质，它的细微粉尘会对人体皮肤和呼吸道造成着严重危害，甚至会引起某些职业病变。因此对生产工人以及单水氢氧化锂的使用者都造成很大影响。

现在单水氢氧化锂的生产行业中流行一种用矿物油做添加剂来吸附细微粉尘的工艺。该工艺能够有效的减少单水氢氧化锂中的细微粉尘，同时由于矿物油的沸点较低，因此基本对单水氢氧化锂的使用不会造成太大的影响。但使用矿物油存在以下缺点：矿物油属于不可再生能源，从节约能源的角度上说不利于长期使用；矿物油的添加量与单水氢氧化锂的质量是相矛盾的，在生产工程中势必不会加入太多矿物油，因此细微粉尘的吸附率会造成一定的影响。

发明内容

本发明针对以上技术问题，提出一种可阻断了粉尘源和原产品的刺激性气味，解决了原产品对人体造成伤害，对空气的无污染等问题的用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法。

本发明的具体技术方案如下：

用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，包括以下步骤：

（1）焙烧：将过80-200目的锂辉石粉末在1050-1100℃的温度中焙烧，锂辉石中氧化锂的质量百分含量为4%-5%；

（2）球磨：将焙烧过后的锂辉石经球磨机球磨至粒度为200目；

（3）酸化：取浓度为98%的浓硫酸与球磨后的锂辉石粉末进行混合，浓硫酸与锂辉石中氧化锂的质量比为4.2-4.5:1，混合均匀后进入酸化窑进行酸化，控制反应温度为200??C-300??C；

（4）浸出：将步骤（3）中进行酸化后的矿物质粉末与步骤（5）中的洗涤后的水混合制成浆，加入双飞粉后并将pH值调至5-6，再加入生石灰或石灰浆使pH值调至13-14后搅拌反应20分钟，其酸化后的矿物质粉末与洗涤后的水的比重为1.45；

（5）过滤：用盘滤机对步骤（4）反应后的物质进行分离，分离出浸出液体和

浸出渣，浸出渣用水经过1-6次的洗涤外排制砖，洗涤后的水进入步骤（4）进行混合制浆；

（6）苛化：向步骤（5）中的浸出液体中加入NaOH和步骤（9）中分离出的母

液进行搅拌，并搅拌均匀，浸出液体中氧化锂浓度为45g/L-50g/L。

（7）冷冻：将步骤（6）后的溶液送至冷冻罐进行降温，待降至0度析出硫酸

钠晶体，然后采用分离机进行分离，分离出硫酸钠晶体和液体，分离出的液体再送到冷冻罐降温至零下8-10°C；

（8）蒸发：对步骤（7）中冷冻后的溶液进行加温，加温蒸发掉其中的水分，

蒸发至溶液的比重为1.2-1.4；

（9）冷却结晶分离：将蒸发后的溶液冷却至40°C进行结晶，然后分离出晶体

和母液，母液返回步骤（6）与步骤（5）中加入NaOH的浸出液体进行搅拌苛化；

（10）环保型LiOH·H₂O制作：在温度为80-100℃的时候进行烘干，烘干后的

LiOH·H₂O中加入新型活化剂，新型活性剂与LiOH·H₂O的重量比例为0.1-1:100然后用搅拌机搅拌均匀，1小时后成品密封包装。搅拌机所采用的搅拌桨为框式搅拌桨，便于固定搅拌。新型活性剂与LiOH·H₂O的重量比例优选0.5-1:100。

新型活化剂由C12—C20的直链烷烃、C12—C20的支链烷烃和环烷烃或环烷烃的烷基取代衍生物混合组成，其中直链烷烃的质量百分含量为70-75%，支链烷烃的质量百分含量为20%，环烷烃或环烷烃的烷基取代衍生物的质量百分含量为5%-10%；新型活化剂的沸点为80-120℃，C12—C20的直链烷烃是指直链上碳原子的含量为12个至碳原子含量为20的烷烃。环烷烃为环戊烷或环己烷，C12—C20的支链烷烃是指在直链烷烃的一条主链上的某一个或多个C键上衍生出来新的烷烃，如：2,5-二壬基庚烷，2, 5-二甲基-3-丙基辛烷等。新型活化剂是可以再生的，从资源角度上比矿物油更具有优势。

专利中所提双飞粉主要成份为碳酸钙，主要作用是在酸化矿制浆过程中中和酸化矿中的硫酸，调整矿浆的PH值，以达到生产要求。

本发明的积极效果体现在：

a) 环保型氢氧化锂对空气的无污染，对使用质量不会造成影响；

b) 常规的单水氢氧化锂细微粉尘对人体的皮肤和呼吸道有严重的伤害，环保型氢氧化锂通过新型活化剂吸附细微粉尘，使粉尘凝聚，因此阻断了粉尘源和原产品的刺激性气味，解决了原产品对人体造成伤害的问题；

c) 本产品加入了新型活化剂后流动性更好，晶体增大；

d) 加入新型活化剂后对产品品质无任何影响，在使用过程中更方便。

附图说明

图1为本发明中的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1：

将过200目的锂辉石粉末在高温的条件下焙烧30分钟，其中：锂辉石中Li₂O的含量大于5%；将焙烧过后的锂辉石经球磨机球磨至粒度大于200目；取浓度为98%的浓硫酸与球磨后的锂辉石粉末进行混合均匀，控制反应温度在250??C；将酸化矿和水制成浆，加入双飞粉后并将pH值调至5.5，再加入生石灰或石灰浆使pH值调至13.5后搅拌反应20分钟；在盘滤机分离出液体和渣，渣在用水经过1-6次的洗涤外排制砖，先在步骤（5）分离出的液体中加入NaOH和步骤（9）中分离出的母液搅拌均匀；送至冷冻罐降温至0度析出硫酸钠晶体，用分离机分离出硫酸钠晶体，分离出的液体在送到冷冻罐降温至零下10°C，蒸发：冷冻后的溶液加温蒸发掉其中的水分，蒸发至溶液比重1.3；冷却结晶分离：然后将蒸发后的溶液冷却至40°C以下进行结晶处理，分离出晶体和母液，母液返回前段冷冻，

环保型LiOH·H₂O制作：在烘干后的LiOH·H₂O中加入一种新型辅料的新型活化剂，该新型活化剂中C12的支链烷烃的质量百分含量为20%、C12的直链烷烃的质量百分含量为75%，环烷烃的质量百分含量为5%，新型活化剂的沸点为110℃，然后用搅拌机搅拌均匀，时间为1小时后成品。该新型活化剂比矿物油有更强的吸附能力，同等吸附率下比矿物油用量约少20%，因此可以保证单水氢氧化锂的纯度；新型活化剂是可以再生的，从资源角度上比矿物油更具有优势；和矿物油同样是C、H化合物，挥发的气体对人体没有危害。

实施例2：

将锂辉石经过传统工艺的转型、酸化、浸出、冷冻、蒸发、烘干等工艺制成工业级LiOH·H₂O。取500公斤工业级LiOH·H₂O放入三维混合器中，按新型活化剂与LiOH·H₂O的质量比例为0.8:100，加入新型活化剂，该活化剂按照70%的C12的直链烷烃、20%的2,5-二壬基庚烷和10%的环戊烷配比组成的。并将三维混合器密封，混合转数为120转/分钟，时间为半小时。最终得到环保型LiOH·H₂O，得到的环保型LiOH·H₂O过320目的分样筛，其中筛下部分的粉尘（按质量百分比计）＜0.5%。

实施例3：

将锂辉石经过传统工艺的转型、酸化、浸出、冷冻、蒸发、烘干等工艺制成工业级LiOH·H₂O。取500公斤工业级LiOH·H₂O放入三维混合器中，按新型活化剂与LiOH·H₂O的比例0.5:100加入新型活化剂，该活化剂按照75%的C15的直链烷烃、20%的2, 5-二甲基-3-丙基辛烷和5%的环己烷配比组成的。并将三维混合器密封，三维混合器的转数为50转/分钟，时间为半小时。最终得到环保型LiOH·H₂O，得到的环保型LiOH·H₂O过320目的分样筛，其中筛下部分的粉尘（按质量百分比计）0.6%。

实施例4：

将锂辉石经过传统工艺的转型、酸化、浸出、冷冻、蒸发、烘干等工艺制成工业级LiOH·H₂O。取500公斤工业级LiOH·H₂O放入三维混合器中，按新型活化剂与LiOH·H₂O的比例0.3:100加入新型活化剂，该活化剂按照73%的C20的直链烷烃、20%的2, 5-二甲基-3-丙基辛烷和7%的环己烷配比组成的并将三维混合器密封，三维混合器的转数为80转/分钟，时间为半小时。最终得到环保型LiOH·H₂O，最终得到环保型LiOH·H₂O，得到的环保型LiOH·H₂O过320目的分样筛，其中筛下部分的粉尘（按质量百分比计）占0.8%。

实施例5：

将锂辉石经过传统工艺的转型、酸化、浸出、冷冻、蒸发、烘干等工艺制成工业级LiOH·H₂O。取500公斤工业级LiOH·H₂O放入三维混合器中，按新型活化剂与LiOH·H₂O的比例0.1:100加入新型活化剂，该活化剂按照74%的C19的直链烷烃、20%的2,5-二壬基庚烷和6%的环戊烷配比组成的，并将三维混合器密封，三维混合器的转数为50-120转/分钟，时间为半小时。最终得到的环保型LiOH·H₂O过320目的分样筛，其中筛下部分的粉尘（按质量百分比计）占1%。

从实施例2-5中可以看出：随着新型活化剂加入量的减少，320目分样筛的筛下部分逐渐增多，说明该新型活化剂能够使微小的粉尘凝聚，使其晶体变大，随着晶体的变大其流动性自然变的更好。

新型环保型LiOH·H₂O在90℃下烘干，新型活化剂分解完全，LiOH·H₂O的品质没有影响。

Claims

1.用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）焙烧：将过80-200目的锂辉石粉末在高温的条件下焙烧；

（3）酸化：取浓硫酸与球磨后的锂辉石粉末进行混合，混合均匀后进入酸化窑进行酸化，控制反应温度为200℃-300℃；

（4）浸出：将步骤（3）中进行酸化后的矿物质粉末与步骤（5）中的洗涤后的水混合制成浆，加入双飞粉后并将pH值调至5-6，再加入生石灰或石灰浆使pH值调至13-14后搅拌反应20分钟；

（5）过滤：用盘滤机对步骤（4）反应后的物质进行分离，分离出浸出液体和浸出渣，浸出渣用水经过1-6次的洗涤外排制砖，洗涤后的水进入步骤（4）进行混合制浆；

（6）苛化：向步骤（5）中的浸出液体中加入NaOH和步骤（9）中分离出的母液进行搅拌，并搅拌均匀；

（7）冷冻：将步骤（6）后的溶液送至冷冻罐进行降温，待降至0℃析出硫酸钠晶体，然后采用分离机进行分离，分离出硫酸钠晶体和液体，分离出的液体再送到冷冻罐降温至零下8-10℃；

（8）蒸发：对步骤（7）中冷冻后的溶液进行加温，加温蒸发掉其中的水分，蒸发至溶液的比重为1.2-1.4；

（9）冷却结晶分离：将蒸发后的溶液冷却至40℃进行结晶，然后分离出晶体和母液，母液返回步骤（6）与步骤（5）中加入NaOH的浸出液体进行搅拌苛化；

（10）环保型LiOH·H₂O制作：在烘干后的LiOH·H₂O中加入新型活化剂，烘干的温度为80-100℃，然后用搅拌机搅拌均匀并密封，1小时后成品；所述的新型活化剂由C12-C20直链烷烃以及支链烷烃和环烷烃组成，其中直链烷烃的质量百分含量为70-75%，支链烷烃的质量百分含量为20%，环烷烃的质量百分含量为5-10%。

2.根据权利要求1所述的用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，其特征在于：所述的步骤（3）中浓硫酸的质量百分含量为98%，加入的浓硫酸与锂辉石中氧化锂的质量比为4.2-4.5:1。

3.根据权利要求1所述的用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，其特征在于：所述的步骤（5）和步骤（6）中，浸出液体中氧化锂浓度为45g/L-50g/L。

4.根据权利要求1所述的用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的将步骤（3）中进行酸化后的矿物质粉末与步骤（5）中的洗涤后的水混合制成浆，其酸化后的矿物质粉末与洗涤后的水的质量比为1.45。

5.根据权利要求1所述的用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的高温是指在温度1050-1100℃，焙烧时间为30-35min。

6.根据权利要求1所述的用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，其特征是：所述新型活化剂的沸点为80-120℃。

7.根据权利要求1所述的用锂辉石直接生产环保型LiOH·H₂O的方法，其特征是：所述的步骤（10）中在烘干后的LiOH·H₂O中加入新型活化剂，新型活化剂与LiOH·H₂O的重量比例为0.1-1:100，然后用搅拌机搅拌均匀并密封，搅拌机采用的搅拌桨为框式搅拌桨。