CN104477948A - 一种从粉煤灰中提取碳酸锂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳酸锂制备技术领域。本发明提供的从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，包括将粉煤灰滤饼进行粉碎和研磨得到粉煤灰粉末，将粉煤灰粉末放入反应釜内，与水进行混合并搅拌均匀，得到粉煤灰浆；将粉煤灰浆在反应釜内密闭后，通入二氧化碳气，得到碳酸氢锂混合液；将碳酸氢锂混合液进行第一过滤，得到第一次滤渣和碳酸氢锂溶液，将第一次滤渣放入热水中进行热融，得到碳酸锂混合热溶液；将碳酸锂混合热溶液过滤得到碳酸锂热溶液和第二次滤渣；将碳酸氢锂溶液和碳酸锂热溶液进行混合后结晶处理，得到碳酸锂晶体和碳酸锂溶液；向碳酸锂溶液内加入碱金属碳酸盐或稀盐酸溶液，进行过滤得到过滤物，将过滤物和碳酸锂晶体进行煅烧，得到碳酸锂。
Description
技术领域
本发明涉及碳酸锂制备技术领域，具体涉及一种从粉煤灰中制取碳酸锂的方法。
背景技术
锂是自然界中最轻的金属元素，是非常活泼的碱金属元素。在冶金工业上，利用锂能强烈地和O、N、Cl、S等物质反应的性质，锂可以充当脱氧剂和脱硫剂。此外，随着电池技术、原子能工业的不断发展，使得锂的需求量不断增加，锂被称为“能源金属”。目前，提取锂的原料主要为锂矿石和含锂卤水。直接从矿石中提取锂需要高温焙烧、高温高压酸浸等方法。这些方法不但条件较为苛刻，而且存在能耗高、设备要求高等问题。从卤水中提取锂目前的工艺技术主要是受限于卤水中的镁、钙、硼等杂质的含量，部分卤水中的镁锂含量比较高，加大了锂的提取难度，使得生产流程复杂化。
随着电力工业的不断发展，粉煤灰的排放量急剧增加。中国粉煤灰的排放量高达数十亿吨，粉煤灰中含有多种可作为工业原料的工业成分，其中就包括氧化锂，粉煤灰中含有约0.1％的锂。由于粉煤灰中锂的含量较低，而钙、镁和硅的含量较高，迄今为止没有一种好的方法能从粉煤灰中经济、大量地提取锂。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，利用炭酸溶解锂的特性，同时利用多次过滤、加热溶解、烘干、炭化等常规技术手段，从粉煤灰浆液中提取碳酸锂。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：将提取氧化铝、活性炭、氧化铁和硅酸钠后的粉煤灰滤饼进行粉碎和研磨，研磨颗粒粗细度范围在100目至200目，得到粉煤灰粉末，将所述粉煤灰粉末放入反应釜内，按照粉煤灰与水质量比1:2的比例进行混合并搅拌均匀，得到粉煤灰浆；
步骤二：将所述步骤一中得到的粉煤灰浆在所述反应釜内密闭后，通入二氧化碳气，通气1至3小时后放气，得到碳酸氢锂混合液；
步骤三：将所述碳酸氢锂混合液进行第一次过滤，得到第一次滤渣和碳酸氢锂溶液；
步骤四：将所述第一次滤渣放入温度范围为30℃至40℃热水中，进行热融，热融时间为每500千克至少1小时，得到碳酸锂混合热溶液；
步骤五：将所述碳酸锂混合热溶液进行第二次过滤，得到碳酸锂热溶液和第二次滤渣；
步骤六：将所述步骤三中得到的碳酸氢锂溶液和所述步骤五得到的碳酸锂热溶液进行混合，再进行结晶处理，得到碳酸锂晶体和碳酸锂溶液；
步骤七：向所述碳酸锂溶液内加入碱金属碳酸盐或稀盐酸溶液后，进行过滤，得到过滤物，将所述过滤物和所述步骤六中得到的碳酸锂晶体放入烘干炉内烘干，烘干温度为100℃至200℃，烘干时间为每500千克至少烘干1至3小时，得到碳酸锂。
进一步地，将所述步骤一中得到的粉煤灰粉末进行加热，加热温度为425℃，得到热粉煤灰浆。
进一步地，将所述热粉煤灰浆和温度为30℃的水按照质量比1:2的比例进行混合均匀，得到热粉煤灰浆。
进一步地，所述步骤四中进行热熔时，热熔条件为加压和加温。
进一步地，所述加压时通入二氧化碳气体进行加压。
进一步地，所述步骤七得到的过滤物进行脱碳处理。
进一步地，所述步骤六中得到的碳酸锂溶液进行循环使用。
本发明所述的从粉煤灰中提取碳酸锂的方法与现有技术相比，优越效果在于：本发明可以的经济地从粉煤灰中提取碳酸锂，同时取得减少污染和节约能源的效果。
附图说明
图1为本发明所述从粉煤灰中提取碳酸锂的方法的工艺流程示意图。
附图标记如下：
图中箭头方向本发明所述方法的工艺流程方向。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供一种从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：将提取氧化铝、活性炭、氧化铁和硅酸钠后的粉煤灰滤饼进行粉碎和研磨，研磨颗粒粗细度范围在100目至200目，得到粉煤灰粉末，将所述粉煤灰粉末放入反应釜内，按照粉煤灰与水质量比1:2的比例进行混合并搅拌均匀，得到粉煤灰浆；
步骤二：将所述步骤一中得到的粉煤灰浆在所述反应釜内密闭后，通入二氧化碳气，通气1至3小时后放气，得到碳酸氢锂混合液；
步骤三：将所述碳酸氢锂混合液进行第一次过滤，得到第一次滤渣和碳酸氢锂溶液；
步骤四：将所述第一次滤渣放入温度范围为30℃至40℃热水中，进行热融，热融时间为每500千克至少1小时，得到碳酸锂混合热溶液；
步骤五：将所述碳酸锂混合热溶液进行第二次过滤，得到碳酸锂热溶液和第二次滤渣；
步骤六：将所述步骤三中得到的碳酸氢锂溶液和所述步骤五得到的碳酸锂热溶液进行混合，再进行结晶处理，得到碳酸锂晶体和碳酸锂溶液；
步骤七：向所述碳酸锂溶液内加入碱金属碳酸盐或稀盐酸溶液后，进行过滤，得到过滤物，将所述过滤物和所述步骤六中得到的碳酸锂晶体放入烘干炉内烘干，烘干温度为100℃至200℃，烘干时间为每500千克至少烘干1至3小时，得到碳酸锂。
本实施例中的方法，优选所述步骤六中得到的碳酸锂溶液进行循环使用。本实施例提供的从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，优选包括以下的工序：向含有杂质的碳酸锂浆料中供给溶解有二氧化碳气体的碳酸水并进行循环，由此溶解碳酸锂浆料的溶解工序，从溶解有碳酸锂的水溶液除去不溶解成分的过滤工序；对已除去不溶解成分的溶解有碳酸锂的水溶液进行加热，使水溶液中的二氧化碳气化，由此使碳酸锂再结晶的再结晶工序；还包括从水溶液分离已再结晶的碳酸锂沉淀的分离工序。优选将所述步骤一中得到的粉煤灰粉末进行加热，加热温度为425℃，得到热粉煤灰浆。将所述热粉煤灰浆和温度为30℃的水按照质量比1:2的比例进行混合均匀，得到热粉煤灰浆。所述步骤四中进行热熔时，热熔条件为加压和加温，所述加压时通入二氧化碳气体进行加压，优选对所述过滤物进行脱碳处理。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
Claims (7)
1.一种从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：将提取氧化铝、活性炭、氧化铁和硅酸钠后的粉煤灰滤饼进行粉碎和研磨，研磨颗粒粗细度范围在100目至200目，得到粉煤灰粉末，将所述粉煤灰粉末放入反应釜内，按照粉煤灰与水质量比1:2的比例进行混合并搅拌均匀，得到粉煤灰浆；
步骤二：将所述步骤一中得到的粉煤灰浆在所述反应釜内密闭后，通入二氧化碳气，通气1至3小时后放气，得到碳酸氢锂混合液；
步骤三：将所述碳酸氢锂混合液进行第一次过滤，得到第一次滤渣和碳酸氢锂溶液；
步骤四：将所述第一次滤渣放入温度范围为30℃至40℃热水中，进行热融，热融时间为每500千克至少1小时，得到碳酸锂混合热溶液；
步骤五：将所述碳酸锂混合热溶液进行第二次过滤，得到碳酸锂热溶液和第二次滤渣；
步骤六：将所述步骤三中得到的碳酸氢锂溶液和所述步骤五得到的碳酸锂热溶液进行混合，再进行结晶处理，得到碳酸锂晶体和碳酸锂溶液；
步骤七：向所述碳酸锂溶液内加入碱金属碳酸盐或稀盐酸溶液后，进行过滤，得到过滤物，将所述过滤物和所述步骤六中得到的碳酸锂晶体放入烘干炉内烘干，烘干温度为100℃至200℃，烘干时间为每500千克至少烘干1至3小时，得到碳酸锂。
2.根据权利要求1所述从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，其特征在于，将所述步骤一中得到的粉煤灰粉末进行加热，加热温度为425℃，得到热粉煤灰浆。
3.根据权利要求2所述从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，其特征在于，将所述热粉煤灰浆和温度为30℃的水按照质量比1:2的比例进行混合均匀，得到热粉煤灰浆。
4.根据权利要求1所述从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤四中进行热熔时，热熔条件为加压和加温。
5.根据权利要求4所述从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，其特征在于，所述加压时通入二氧化碳气体进行加压。
6.根据权利要求1所述从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤七得到的过滤物进行脱碳处理。
7.根据权利要求1所述从粉煤灰中提取碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤六中得到的碳酸锂溶液进行循环使用。
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