CN109593974B - 一种从锂矿中提取锂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从锂矿中提取锂的方法，属于冶金技术领域。该方法将锂矿与氧化钙及粉煤混合均匀后进行高温反应，将反应产物通过水淬后快速冷却得到水淬渣，将水淬渣通过细磨后加入硫酸溶液进行浸出，得到含锂的溶液，通过化学沉淀从溶液中得到锂盐。本发明具有对原料的适应性强、流程短、工序少、锂提取率高的优点。

Description

一种从锂矿中提取锂的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别是指一种从锂矿中提取锂的方法。
背景技术
锂是一种软的、银白色的碱金属元素。锂及其化合物已广泛应用于耐热玻璃、陶瓷、润滑剂、冶金添加剂和锂离子电池。锂离子电池作为最有前途的可充电电池，已成为锂的最大消费领域。电动汽车的空前增长极大地增加了对锂的需求。碳酸锂是锂离子电池生产最重要的原材料之一，预计将在2020年左右出现短缺。对锂需求的不断增加，使锂成为具有战略影响力的金属元素。
碳酸锂和另外一种常用锂盐(磷酸锂)主要从含锂矿石的浸出液中通过沉淀法获得。锂辉石和锂云母是提取锂的主要矿物来源。目前提取锂的方法如直接浸出法、氯化焙烧法、压煮法等对矿石的适应性不强，即同一种方法只适用于锂辉石或锂云母矿，难以满足同时处理锂辉石和锂云母矿的要求。此外，直接浸出法存在浸出率低，氯化焙烧法存在设备腐蚀的问题。因此，提高锂提取技术水平对于锂冶炼工业具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种从锂矿中提取锂的方法。
该方法的处理对象是锂矿，具体包括步骤如下：
(1)将锂矿与氧化钙及粉煤混合均匀，在高温条件下进行反应；
(2)将步骤(1)反应完成后的高温熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣；
(3)将步骤(2)得到的水淬渣细磨，得到细磨渣；
(4)将步骤(3)得到的细磨渣加入酸溶液进行浸出，浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液；
(5)将步骤(4)得到的含锂溶液加入沉淀剂，得到碳酸锂或磷酸锂。
其中，步骤(1)中处理的锂矿包括锂云母、锂辉石矿，锂矿的粒度为100目以下(<0.15mm)，氧化钙与锂矿的重量比为0.05:1～0.5:1，粉煤与锂矿的重量比为0.01:1～0.2:1，反应的温度为1200～1500℃，反应时间为0.5～3h。
步骤(3)中细磨渣的粒度为200目以下(<0.074mm)。
步骤(4)中所用酸为硫酸、盐酸、硝酸的一种，浸出的液固比为2:1～10:1，酸浓度为10～200g/L，浸出温度为20～100℃，浸出时间为0.5～3h。
上述技术方案的有益效果如下：
本发明具有对原料的适应性强、工艺流程短、工序少、锂提取率高的优势优点。
附图说明
图1为本发明的从锂矿中提取锂的方法工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种从锂矿中提取锂的方法。如图1所示，为该方法的工艺流程图。该方法具体由高温反应、水淬冷却、浸出等步骤，下面结合具体实施例予以说明。
实施例1
(1)将100g锂云母与氧化钙及粉煤混合均匀，其中，氧化钙与锂云母的重量比为0.25:1，粉煤与锂云母的重量比为0.05:1，在温度为1300℃反应1h。
(2)将高温反应完毕的熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣。
(3)将水淬渣细磨，得到细磨渣。
(4)将细磨渣加入硫酸溶液进行浸出，浸出的液固比为4:1，酸浓度为100g/L，浸出温度为90℃，浸出时间为0.5h。浸出过程锂浸出率达98.9％。浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液。
(5)将含锂溶液调节碱度加入碳酸钠进行沉淀反应，得到碳酸锂。
实施例2
(1)将100g锂云母与氧化钙及粉煤混合均匀，其中，氧化钙与锂云母的重量比为0.1:1，粉煤与锂云母的重量比为0.1:1，在温度为1400℃反应2h。
(2)将高温反应完毕的熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣。
(3)将水淬渣细磨，得到细磨渣。
(4)将细磨渣加入盐酸溶液进行浸出，浸出的液固比为6:1，酸浓度为100g/L，浸出温度为60℃，浸出时间为3h。浸出过程锂浸出率达97.9％。浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液。
(5)将含锂溶液调节碱度加入磷酸钠进行沉淀反应，得到磷酸锂。
实施例3
(1)将100g锂云母与氧化钙及粉煤混合均匀，其中，氧化钙与锂云母的重量比为0.4:1，粉煤与锂云母的重量比为0.15:1，在温度为1500℃反应1h。
(2)将高温反应完毕的熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣。
(3)将水淬渣细磨，得到细磨渣。
(4)将细磨渣加入硝酸溶液进行浸出，浸出的液固比为8:1，酸浓度为126g/L，浸出温度为70℃，浸出时间为2h。浸出过程锂浸出率达99.2％。浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液。
(5)将含锂溶液调节碱度加入碳酸钠进行沉淀反应，得到碳酸锂。
实施例4
(1)将100g锂辉石与氧化钙及粉煤混合均匀，其中，氧化钙与锂云母的重量比为0.2:1，粉煤与锂云母的重量比为0.1:1，在温度为1250℃反应1h。
(2)将高温反应完毕的熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣。
(3)将水淬渣细磨，得到细磨渣。
(4)将细磨渣加入硫酸溶液进行浸出，浸出的液固比为3:1，酸浓度为200g/L，浸出温度为95℃，浸出时间为2h。浸出过程锂浸出率达98.5％。浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液。
(5)将含锂溶液调节碱度加入碳酸钠进行沉淀反应，得到碳酸锂。
实施例5
(1)将100g锂辉石与氧化钙及粉煤混合均匀，其中，氧化钙与锂云母的重量比为0.1:1，粉煤与锂云母的重量比为0.2:1，在温度为1350℃反应1h。
(2)将高温反应完毕的熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣。
(3)将水淬渣细磨，得到细磨渣。
(4)将细磨渣加入盐酸溶液进行浸出，浸出的液固比为10:1，酸浓度为50g/L，浸出温度为30℃，浸出时间为1h。浸出过程锂浸出率达97.3％。浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液。
(5)将含锂溶液调节碱度加入碳酸钠进行沉淀反应，得到碳酸锂。
实施例6
(1)将100g锂辉石与氧化钙及粉煤混合均匀，其中，氧化钙与锂云母的重量比为0.25:1，粉煤与锂云母的重量比为0.05:1，在温度为1450℃反应0.5h。
(2)将高温反应完毕的熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣。
(3)将水淬渣细磨，得到细磨渣。
(4)将细磨渣加入硝酸溶液进行浸出，浸出的液固比为8:1，酸浓度为180g/L，浸出温度为50℃，浸出时间为1h。浸出过程锂浸出率达98.1％。浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液。
(5)将含锂溶液调节碱度加入磷酸钠进行沉淀反应，得到磷酸锂。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种从锂矿中提取锂的方法，其特征在于：该方法由以下步骤组成：
（1）将锂矿与氧化钙及粉煤混合均匀，在高温条件下进行反应；
（2）将步骤（1）反应完成后的高温熔体倒入水中进行水淬，通过快速冷却得到水淬渣；
（3）将步骤（2）得到的水淬渣细磨，得到细磨渣；
（4）将步骤（3）得到的细磨渣加入酸溶液进行浸出，浸出完毕后通过液固分离得到含锂的溶液；
（5）将步骤（4）得到的含锂溶液加入沉淀剂，得到碳酸锂或磷酸锂；
所述步骤（1）中处理的锂矿为锂云母矿和锂辉石矿，锂矿的粒度为100目以下；
所述步骤（1）中氧化钙与锂矿的重量比为0.05:1~0.5:1，粉煤与锂矿的重量比为0.01:1~0.2:1，反应的温度为1200~1500℃，反应时间为0.5~3h；
所述步骤（4）中浸出的液固比为2:1~10:1，酸浓度为10~200g/L，浸出温度为20~100℃，浸出时间为0.5~3h。
2.根据权利要求1所述的从锂矿中提取锂的方法，其特征在于：所述步骤（3）中细磨渣的粒度为200目以下。
3.根据权利要求1所述的从锂矿中提取锂的方法，其特征在于：所述步骤（4）中所用酸为硫酸、盐酸、硝酸的一种。
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