CN1029112C - 一种从锂云母精矿提取碱金属化合物的方法 - Google Patents

一种从锂云母精矿提取碱金属化合物的方法 Download PDF

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Abstract

一种锂云母精矿混合碱压煮法制取碳酸锂，是将精矿通入水蒸汽进行焙烧，然后将熔料配入混合碱(如氧化钙、碳酸钠或氢氧化钠)进行研磨调浆、溶液净化、蒸发浓缩、碳酸化提锂，混合碱回收循环使用，钾、铷、铯综合回收等过程。本发明具有溶出过程压力、温度低，生产过程简单，生产设备易解决，操作安全可靠，能耗低，碱用量少(每吨碳酸锂仅消耗0.6吨碳酸钠)，生产成本低，金属回收率高等特点，在工业生产中值得推广应用。

Description

本发明涉及一种锂云母精矿作原料综合提取碱金属化合物的方法。
锂云母矿中一般含有锂、钠、钾、铷、铯等碱金属氧化物。在锂云母的提取冶金中，1956年R.B.Norden（Chcm.Eng.1956.3p288～291）公开了锂云母-石灰石烧结法生产单水氢氧化锂。它是将石灰石与锂云母按重量比为3～4的配比混合，湿磨至粒度为0.074毫米后送入回转窑中，在温度为875～911℃下进行焙烧。焙烧料急冷水淬、磨细（粒度0.074毫米）后进行二段溶出。溶出液加石灰乳除铝，浓缩结晶制得单水氢氧化锂产品。1979年，C.A.Olivier等（CIM Bulletin，1979，Vol.72，NO.807，P.131～136）公开了碳酸钠压煮法连续制取碳酸锂的试验结果。该法是将磨细（粒度0.074毫米）后的β-锂辉石，按钠/锂（原子）比为1.15配入返回母液及碳酸钠，调成含固体30%的料浆连续泵入带机械搅拌的高压釜，用电热保持釜温为200～220℃，反应完成后，经三级减压装置及冷却系统出料、降温，溶出浆液冷却至20℃时通入CO2使碳酸锂转变为溶解度较大的碳酸氢锂，压滤分离残渣后的溶液，以甘醇作加热介质，使碳酸氢锂热分解制得产品碳酸锂。前一种石灰石烧结法，原料来源广泛，价格低廉，然而存在物料流量大，设备效率低，能耗高，金属回收率低等缺点，后一种碳酸钠压煮法，只需碳酸钠为溶剂，少量苛性钠用于母液再生，产品碳酸锂纯度高，溶出渣可以综合利用，无腐蚀，但是溶出温度高，需要高压设备及CO2再生系统，因而生产成本高。
本发明针对上述方法存在的问题，提出一种低温低压混合碱压煮法制取碳酸锂，既能使主要金属回收率高，又能使其它有价金属得到综合回收的提取冶金方法。
本发明的技术方案为：锂云母精矿焙烧，配料磨细调浆，压煮溶出，溶出液除铝净化，蒸发浓缩，碳酸比提锂，蒸发浓缩提钠，回收副产品钾化合及铷、铯化合物。
本发明的进一步实施方案，是将锂云母精矿（＜0.18毫米）置于回转窑中，在870～930℃下通入水蒸气焙烧10～40分钟，使精矿中大部分氟被脱除，同时矿物结构发生了变化，得到灰黑色疏松多孔易磨的焙烧料，然后按一定的重量比添加混合碱（如石灰、碳酸钠或氢氧化钠）进行研磨混合，加水调浆配料，例如按照焙烧料、石灰、碳酸钠（或氢氧化钠）的重量比为10∶（3～10）∶（1～6），液固比为4～6，将上述经研磨混合料浆置于压煮器中溶出，当压煮温度为120～150℃，压力为（2～5）×105帕，溶出时间为2～4小时的条件下，碱金属溶出率为（%）：锂92～96，钾40～90，铷85，铯40;在溶出过程中，Al2O3、SiO2、F也有少量伴随碱金属一道被溶出，因此溶出浆液经过滤排渣后的滤液需添加石灰，使溶液中 的Al2O3、SiO2、F等杂质分别生成溶解度很小的铝酸三钙（3CaO·Al2O3·10H2O）、水化石榴石（3CaO·Al2O3·xSiO2·YH2O）和氟化钙（CaF2）沉淀析出，以此净化溶液。当石灰添加过量系数为2～4时，在室温下搅拌2～4小时，除铝效率达99%，除硅效率达90%，氟基本除尽，而碱金属在除铝净化过程中的损失小于千分之五。
除杂质后的净化液，首先进行蒸发浓缩，将溶液浓缩至氢氧化钠在碳酸化时不以碳酸钠析出为止，接着通入石灰窑尾气（CO2）使碱金属氢氧化物转变为碱金属碳酸盐，这道工序一般称之为碳酸化。由于在较高温度下碱金属碳酸盐的溶解度按Li2CO3→Na2CO3→K2CO3→Rb2CO3→Cs2CO3的次序增加，碳酸锂在水中的溶解度最小（0.72克/100克水，100℃），并且随着其它碳酸盐浓度的升高而降低，况且碳酸锂与其它碳酸盐不生成复盐和络盐，因此碳酸化过程中Li2CO3优先结晶析出，其它碱金属碳酸盐仍留在溶液中（均末达到其饱和浓度）。结晶析出的碳酸锂趁热过滤分离，然后用碳酸锂饱和液搅洗干净;洗液返回蒸发浓缩，结晶碳酸锂经烘干制得符合中国标准GB11075-89质量要求的Li2CO3。碳酸锂产出率可达90%。
碳酸化提锂后的母液进一步蒸发浓缩，使碳酸钠结晶析出，实践证明其析出率可达90%。所析出的碳酸钠可直接返回配料，或加石灰苛化得到氢氧化钠再返回配料，循环使用。因此，每吨碳酸锂产品仅消耗0.6吨左右的碳酸钠。提钠后的母液，通入CO2进行第二次碳酸化得到碳酸氢钾，采用重结晶的方法提高其品位，焙烧后得到副产品碳酸钾。提押后的母液用萃取法或离子交换法回收铷、铯化合物;或者如铷、铯混合固体碱的形式保存，待后再处理。
本发明与对比文献1相比，具有如下优点：（一）工艺流程中处理物料量少，在焙烧、熟料磨细作业中为其四分之一，在溶出作业中为其二分之一;（二）金属回收率高，锂的溶出率为（%）92～96，综合利用好;（三）总能耗低，可节约大量的能量;（四）生产成本低，经济效益好;（五）废气、废水经过处理后可达到国家排放标准。
图1为锂云母精矿混合碱压煮法制取碳酸锂及综合回收有价金属化合物流程图。
结合图1和某锂云母矿提供下列实施例作为本发明实施方案的补充。中国某地锂云母精矿的化学成分为（%）：Li2O4.56，Na2O1.20，K2O8.60，Rb2O1.40，Cs2O30.29，Al2O324，02，SiO252.67，Fe2O30.36，CaO0.15，MgO0.01，MnO0.20，F5.68。
实例1.将锂云母精矿（＜0.18mm）在温度890℃下通入水蒸气焙烧25分钟，作为溶出焙料。当焙料10克时，配入石灰6克，氢氧化钠5克，加清水70毫升，在温度130℃、压力2.8×105帕条件下，压煮溶出3小时，锂的溶出率91.36%，钾的溶出率92.07%，铷的溶出率89.0%，铯的溶出率38.71%。
实例2.将锂云母精矿（＜0.18mm）在温度890℃下通入水蒸气焙烧25分钟，作为溶出焙料。当焙料10克时，配入石灰6.8克，氢氧化钠2克，加清水70毫升，在140℃温度下压煮溶出3小时，锂的溶出率92.53%，钾的溶出率80.68%。
实例3.将锂云母精矿（＜0.18mm）在温度890℃下通入水蒸气焙烧25分钟，作为溶出焙料。当焙料10克时，配入石灰4.5克，碳酸钠4克，加清水80毫升，在130℃温度下压煮溶出3小时，锂的溶出率92.05%，钾的溶出率43.13%。
实例4.将锂云母精矿（＜0.18mm）在温度875℃下通入水蒸气焙烧25分钟，作为溶出焙料。当焙料10克时，配入石灰6.8克，氢氧化钠5克，加清水70毫升，在150℃温度下压煮溶出3小时，锂的溶出率94.54%，钾的溶出率83.52%。
实例5.将锂云母精矿（＜0.18mm）在温度880℃下通入水蒸气焙烧20分钟，作为溶出焙料。当焙料10克时，配入石灰3克，碳酸钠4克，加清水70毫升，在温度130℃下压煮溶出3小时，锂的溶出率91.53%，钾的溶出率64.77%。
将上述实例1、2、3、4、5所得的溶出液经除铝净化和蒸发浓缩后，通入CO2进行碳酸化提锂，经过滤、洗涤、烘干得到符合中国标准GB11075-89质量要求的碳酸锂。提锂母液继续蒸发析出碳酸钠返回调浆配料，或者经苛化再返回配料;析钠后母液再次碳酸化得到碳酸氢钾，将其焙烧后再制得副产品碳酸钾;提钾后母液采用萃取法进行分离，得到铷、铯碳酸盐。

Claims (1)

1、一种从锂云母精矿提取碱金属化合物的方法，该法包括以下步骤：锂云母精矿焙烧、溶出、溶出液加石灰除铝净化、浓缩结晶，其特征在于：
(1)焙烧，是将锂云母精矿置于870～930℃的高温中并通入水蒸汽焙烧10～40分钟；
(2)溶出，是按焙烧料、石灰、碳酸钠(或氢氧化钠)的重量比为10∶(3～10)∶(1～6)，液固比为4～6进行混合配料，并将混合科研磨调浆后置于温度为120～150℃、压力为(2～5)×105帕的压煮器中压煮2～4小时；
(3)除铝净化，是将溶出浆液经过滤排渣后的滤液，添加过量系数为2～4的石灰，在室温下搅拌2～4小时；
(4)碳酸化制碳酸锂，是将净化液蒸发浓缩至尚未析出氢氧化钠时，通入二氧化碳气体进行碳酸化，将碱金属氢氧化物转化为碱金属碳酸盐，以其各自溶解度不同优先结晶析出碳酸锂，过滤并经碳酸锂饱和液洗涤、烘干制得产品碳酸锂；
(5)钠化合物的回收，是将提锂后的母液继续蒸发结晶析出碳酸钠直接返回调浆配料，或者析出的碳酸钠加石灰苛化制得氢氧化钠返回调浆配料；
(6)钾化合物的回收，是将提钠后的母液通入二氧化碳再次碳酸化得到碳酸氢钾，经焙烧制得产品碳酸钾；
(7)鉫、铯化合物的回收，是将提钾后的母液采用萃取法或离子交换法分别提取铷、铯化合物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024002486A1 (de) * 2022-06-30 2024-01-04 Lülsdorf Functional Solutions Gmbh Verbessertes verfahren zur herstellung von kaliumhydrogencarbonat

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1043155C (zh) * 1994-12-29 1999-04-28 湘乡铝厂 用焙烧锂云母石灰生产氢氧化锂的工艺方法
CN101736169B (zh) * 2010-01-21 2014-04-16 江西赣锋锂业股份有限公司 一种从锂云母中提锂的方法
CN101987733B (zh) * 2010-07-19 2012-07-11 江西赣锋锂业股份有限公司 一种从锂云母处理液中分离钾铷的方法
CN102173438A (zh) * 2011-01-25 2011-09-07 宜春学院 一种利用钽铌尾矿锂云母制备碳酸锂获得副产物石膏的方法
CN102134644A (zh) * 2011-01-25 2011-07-27 宜春学院 一种利用钽铌尾矿锂云母制备碳酸锂除氟的新方法
CN102173445A (zh) * 2011-01-25 2011-09-07 宜春银锂新能源有限责任公司 一种利用钽铌尾矿锂云母制备硫酸铝铯、硫酸铝铷的方法
CN102139894A (zh) * 2011-01-25 2011-08-03 宜春银锂新能源有限责任公司 一种利用钽铌尾矿锂云母制备电池级碳酸锂的新方法
CN202482081U (zh) * 2011-09-19 2012-10-10 四川长和华锂科技有限公司 一种苛化设备
CN102337399B (zh) * 2011-11-21 2012-12-19 江西省科学院应用化学研究所 碱溶法处理锂云母提锂的方法
CN102586587B (zh) * 2012-03-24 2013-10-23 宜春合纵锂业科技有限公司 一种处理锂云母矿的方法
CN102828052B (zh) * 2012-08-27 2014-12-10 张勇 从锂云母原料中提锂后分离钾铷铯矾的方法
CN103966460A (zh) * 2013-02-01 2014-08-06 中国科学院广州地球化学研究所 一种铜硫尾矿中金属铷资源回收的焙烧浸出处理工艺
CN103290217B (zh) * 2013-06-20 2014-12-17 江西省科学院应用化学研究所 高压蒸汽法处理锂矿石提锂工艺
CN103539164B (zh) * 2013-11-01 2016-05-25 四川省银河化学股份有限公司 一种由含铬芒硝精制元明粉的方法
CN103820633B (zh) * 2014-02-28 2015-12-09 金川集团股份有限公司 一种含铷矿石的处理方法
CN104445295B (zh) * 2014-12-04 2016-05-25 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 锂矿石中碳酸锂的提取方法
CN106430259B (zh) * 2016-12-13 2017-11-17 宜春银锂新能源有限责任公司 一种应用于锂云母制碳酸锂加工装置
CN109487096A (zh) * 2017-09-09 2019-03-19 鲁婷 高压蒸汽法处理锂矿石提锂工艺
CN107540004B (zh) * 2017-09-21 2019-06-11 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种废旧磷酸铁锂电池正极粉料回收电池级碳酸锂的方法
CN107739039A (zh) * 2017-10-16 2018-02-27 福州大学 一种脱氟锂云母管道溶出提锂的方法
WO2019220003A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Outotec (Finland) Oy Method for recovering lithium hydroxide
CA3106647A1 (en) * 2018-07-24 2020-01-30 Lithium Australia Nl Caustic conversion process
CN109609786A (zh) * 2019-01-15 2019-04-12 宁德叁源技术有限公司 一种从锂矿石中提取锂的方法
CN109518008A (zh) * 2019-01-15 2019-03-26 宁德叁源技术有限公司 一种从含锂矿物中提取锂的方法
CN109485077A (zh) * 2019-01-15 2019-03-19 宁德叁源技术有限公司 一种从锂矿石中提取锂的工艺
CN109517981A (zh) * 2019-01-15 2019-03-26 宁德叁源技术有限公司 从锂辉石中提取锂的方法
CN109485078A (zh) * 2019-01-15 2019-03-19 宁德叁源技术有限公司 从锂矿石中提取锂的工艺
CN110358934B (zh) * 2019-08-26 2020-05-12 中国科学院地球化学研究所 离子交换法提取碳酸盐粘土型锂矿中锂的方法
CN111268705B (zh) * 2020-03-06 2021-05-25 中国地质大学（北京） 一种利用锂云母粉体制备碳酸锂的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024002486A1 (de) * 2022-06-30 2024-01-04 Lülsdorf Functional Solutions Gmbh Verbessertes verfahren zur herstellung von kaliumhydrogencarbonat

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