CN114684834A - 一种从黏土型锂矿中提取锂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，涉及锂矿加工领域，包括研磨、焙烧、反应、混合、调节酸碱值、蒸发和干燥，且提取锂的方法步骤具体如下：步骤一：获取锂黏土，然后将锂黏土加入至混合容器内部，并往混合容器中加入碱、熔出剂进行混合；本发明通过设置有步骤六，将步骤三获得废渣重新在高温条件下进行焙烧，得到熟料，然后再将该熟料置于水中，经过滤分离后得到反应液，并再通过步骤四和步骤五的方式得到沉淀物和碳分母液，从而可提高对废渣中熟料的提取效率，防止废渣中夹杂的熟料一起被排出从而造成熟料资源浪费，并使得该部分熟料中的锂资源难以在后续步骤中被提起出来，继而提高了锂资源的提取效率。
Description
技术领域
本发明涉及锂矿加工领域，具体为一种从黏土型锂矿中提取锂的方法。
背景技术
自然生成的可以经济开采的锂资源，在自然界中目前已发现锂矿物和含锂矿有150多种，作为制取锂的矿物原料主要是锂辉石、磷锂铝石、透锂长石及铁锂云母，其中前3个矿物最为重要；而黏土型锂矿也被称之为沉积型锂矿或非常规锂矿，具有分布广、储量大的特点，主要分布于美国、墨西哥、塞尔维亚等国家，近年来，在我国西南地区也发现大量黏土型锂矿资源；这些黏土型锂矿根据成因不同，可分为火山岩黏土型锂矿、碳酸盐黏土型锂矿和贾达尔锂硼矿，而在对黏土型锂矿的开发过程中需要使用提锂技术来提取锂。
现有的黏土型锂矿中提取锂的方法，由于熟料与水反应并过滤后会残留有废渣，而该部分废渣内可能会夹杂少部分熟料，导致清理掉废渣时熟料也会被同时清理，并使得熟料中的锂资源也被清理掉，从而对熟料中的锂资源提取不充分，进而造成资源浪费；同时对反应液进行过滤时，过滤后的废渣会堆积在过滤网上，而由于难以及时清理掉过滤网上的废渣，导致废渣一直堆积于过滤网上而造成其堵塞，进而影响后续过滤网过滤效率。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，以解决被清理掉的废渣中夹杂有部分熟料与不便及时清理过滤网上的废渣继而易造成堵塞的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，包括研磨、焙烧、反应、混合、调节酸碱值、蒸发和干燥，且提取锂的方法步骤具体如下：
步骤一：获取锂黏土，然后将锂黏土加入至混合容器内部，并往混合容器中加入碱、熔出剂进行混合，而混合均匀后，再将黏土进行研磨，且粉磨至100目～300目，得到混合生料；
步骤二：将步骤一所得混合生料在高温条件下进行焙烧，得到焙烧熟料，且将焙烧过程中产生的烟气充入至反应液内进行反应，并经活性炭层和过滤棉层过滤净化后排出；
步骤三：将步骤二所得焙烧熟料置于水中，反应后，过滤分离，得到反应液和废渣，且过滤过程中，物料持续进入至安装有清料叶片的过滤器内，清料叶片受到物料的冲击而发生转动，转动过程中会清理掉过滤网上的废渣，且会将废渣带至排料口处，从而防止造成过滤网的堵塞，同时方便工作人员收集废渣；
步骤四：在步骤三获得的反应液中加入铝酸钠或硅酸钠以调整铝酸钠和硅酸钠浓度，并对溶液进行搅拌混合，然后再对混合溶液沉淀，混合溶液再经陈化后，加入至过滤器内对其过滤，从而得到水浸液和铝硅酸钠沉淀；
步骤五：向步骤四所得水浸液中通入二氧化碳气体，调节溶液pH值，调节到合适pH值后可停止通入二氧化碳，然后将溶液进行过滤分离，得到沉淀物和碳分母液；
步骤六：将步骤三获得废渣重新在高温条件下进行焙烧，得到熟料，然后再将该熟料置于水中，经过滤分离后得到反应液，并再通过步骤四和步骤五的方式得到沉淀物和碳分母液；
步骤七：加热步骤五和步骤六得到的碳分母液，待完全蒸干后，取出结晶并对其收集储存；
步骤八：将沉淀物用水清洗后，加入至干燥机内，干燥得到碳酸锂产品。
通过采用上述技术方案，通过采用上述方法可提取黏土型锂矿中的锂，且提高了提锂效率，同时提取过程中产生的结晶可被重复使用，继而避免造成结晶资源的浪费。
在步骤一中，所述锂黏土与碱的质量比为1:0.3～2，进行配料，配料时间为10-30min，所述熔出剂为硫酸钠，所述碱为碳酸钠。
通过采用上述技术方案，方便使锂黏土与碱液和熔出剂进行混合，并提高了三者的配比效率。
在步骤二中，所述焙烧的温度为500～900℃，所述焙烧的时间为30～60min。
通过采用上述技术方案，由于焙烧温度和时间适宜，可提高对混合生料的焙烧效率，便于后续步骤中对混合生料中的锂进行提取。
在步骤三中，反应时间为20-40min，反应温度为20-60℃。
通过采用上述技术方案，使得熟料能够充分与水进行反应，防止温度和时间不适宜而导致反应不充分的情况发生，继而提高了熟料和水的反应效率。
在步骤三中，焙烧熟料与水按固液比为1：2～8进行。
通过采用上述技术方案，使得熟料能够充分与水进行反应，防止熟料量过多或水量过多而影响反应效果的情况发生。
在步骤四中，所述铝酸钠或硅酸钠的加入量为锂黏土中使得所含硅或铝元素的物质的量相等的差量，所述陈化的温度为30～90℃，陈化时间2～8h。
通过采用上述技术方案，以便铝酸钠或硅酸钠能够与反应液充分反应，同时陈化温度和时间适宜，便于反应液沉淀并陈化。
在步骤五中，pH值为8～11，所述二氧化碳气体的浓度保持在20％～50％。
通过采用上述技术方案，使得溶液的pH值能够适宜，且二氧化碳的浓度可确保pH调节至合适值，并提高了溶液pH值的调节效率。
在步骤七中，加热的温度为50～90℃，加热时间为1-2h。
通过采用上述技术方案，以便对碳分母液进行充分蒸发，且蒸发温度和时间适宜可提高对碳分母液的蒸发效率，使得结晶能够快速形成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置有步骤六，将步骤三获得废渣重新在高温条件下进行焙烧，得到熟料，然后再将该熟料置于水中，经过滤分离后得到反应液，并再通过步骤四和步骤五的方式得到沉淀物和碳分母液，从而可提高对废渣中熟料的提取效率，防止废渣中夹杂的熟料一起被排出从而造成熟料资源浪费，并使得该部分熟料中的锂资源难以在后续步骤中被提起出来，继而提高了锂资源的提取效率；
2、本发明通过在步骤三中设置有清料叶片，使得在过滤过程中，物料持续进入至安装有清料叶片的过滤器内，清料叶片受到物料的冲击而发生转动，转动过程中会清理掉过滤网上的废渣，避免废渣一直堆积在过滤网上，从而防止造成过滤网的堵塞，使得后续水浸液能够正常通过过滤网，并提高了过滤网的过滤效率，同时方便后续工作人员收集废渣。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
实施例一：
本发明提供一种技术方案：一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，包括研磨、焙烧、反应、混合、调节酸碱值、蒸发和干燥，且提取锂的方法步骤具体如下：
步骤一：获取锂黏土，然后将锂黏土加入至混合容器内部，并往混合容器中加入碱、熔出剂进行混合，而混合均匀后，再将黏土进行研磨，且粉磨至100目～300目，得到混合生料，所述锂黏土与碱的质量比为1:0.3～2，进行配料，配料时间为10-30min，所述熔出剂为硫酸钠，所述碱为碳酸钠，方便使锂黏土与碱液和熔出剂进行混合，并提高了三者的配比效率；
步骤二：将步骤一所得混合生料在高温条件下进行焙烧，得到焙烧熟料，且将焙烧过程中产生的烟气充入至反应液内进行反应，并经活性炭层和过滤棉层过滤净化后排出，所述焙烧的温度为500～900℃，所述焙烧的时间为30～60min，由于焙烧温度和时间适宜，可提高对混合生料的焙烧效率，便于后续步骤中对混合生料中的锂进行提取；
步骤三：将步骤二所得焙烧熟料置于水中，反应后，过滤分离，得到反应液和废渣，且过滤过程中，物料持续进入至安装有清料叶片的过滤器内，清料叶片受到物料的冲击而发生转动，转动过程中会清理掉过滤网上的废渣，且会将废渣带至排料口处，从而防止造成过滤网的堵塞，同时方便工作人员收集废渣，由于熟料与水反应时间为20-40min，反应温度为20-60℃，使得熟料能够充分与水进行反应，防止温度和时间不适宜而导致反应不充分的情况发生，继而提高了熟料和水的反应效率，且焙烧熟料与水按固液比为1：2～8进行，使得熟料能够充分与水进行反应，防止熟料量过多或水量过多而影响反应效果的情况发生；
步骤四：在步骤三获得的反应液中加入铝酸钠或硅酸钠以调整铝酸钠和硅酸钠浓度，并对溶液进行搅拌混合，然后再对混合溶液沉淀，混合溶液再经陈化后，加入至过滤器内对其过滤，从而得到水浸液和铝硅酸钠沉淀，所述铝酸钠或硅酸钠的加入量为锂黏土中使得所含硅或铝元素的物质的量相等的差量，所述陈化的温度为30～90℃，陈化时间2～8h，以便铝酸钠或硅酸钠能够与反应液充分反应，同时陈化温度和时间适宜，便于反应液沉淀并陈化；
步骤五：向步骤四所得水浸液中通入二氧化碳气体，调节溶液pH值，调节到合适pH值后可停止通入二氧化碳，然后将溶液进行过滤分离，得到沉淀物和碳分母液，pH值为8～11，所述二氧化碳气体的浓度保持在20％～50％，使得溶液的pH值能够适宜，且二氧化碳的浓度可确保pH调节至合适值，并提高了溶液pH值的调节效率；
步骤六：将步骤三获得废渣重新在高温条件下进行焙烧，得到熟料，然后再将该熟料置于水中，经过滤分离后得到反应液，并再通过步骤四和步骤五的方式得到沉淀物和碳分母液；
步骤七：加热步骤五和步骤六得到的碳分母液，待完全蒸干后，取出结晶并对其收集储存，由于加热的温度为50～90℃，加热时间为1-2h，以便对碳分母液进行充分蒸发，且蒸发温度和时间适宜可提高对碳分母液的蒸发效率，使得结晶能够快速形成；
步骤八：将沉淀物用水清洗后，加入至干燥机内，干燥得到碳酸锂产品。
通过采用上述方法可提取黏土型锂矿中的锂资源，且提高了提锂效率，同时提取过程中产生的结晶可被重复使用，继而避免造成结晶资源的浪费。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，包括研磨、焙烧、反应、混合、调节酸碱值、蒸发和干燥，且提取锂的方法步骤具体如下：
步骤一：获取锂黏土，然后将锂黏土加入至混合容器内部，并往混合容器中加入碱、熔出剂进行混合，而混合均匀后，再将黏土进行研磨，且粉磨至100目～300目，得到混合生料；
步骤二：将步骤一所得混合生料在高温条件下进行焙烧，得到焙烧熟料，且将焙烧过程中产生的烟气充入至反应液内进行反应，并经活性炭层和过滤棉层过滤净化后排出；
步骤三：将步骤二所得焙烧熟料置于水中，反应后，过滤分离，得到反应液和废渣，且过滤过程中，物料持续进入至安装有清料叶片的过滤器内，清料叶片受到物料的冲击而发生转动，转动过程中会清理掉过滤网上的废渣，且会将废渣带至排料口处，从而防止造成过滤网的堵塞，同时方便工作人员收集废渣；
步骤四：在步骤三获得的反应液中加入铝酸钠或硅酸钠以调整铝酸钠和硅酸钠浓度，并对溶液进行搅拌混合，然后再对混合溶液沉淀，混合溶液再经陈化后，加入至过滤器内对其过滤，从而得到水浸液和铝硅酸钠沉淀；
步骤五：向步骤四所得水浸液中通入二氧化碳气体，调节溶液pH值，调节到合适pH值后可停止通入二氧化碳，然后将溶液进行过滤分离，得到沉淀物和碳分母液；
步骤六：将步骤三获得废渣重新在高温条件下进行焙烧，得到熟料，然后再将该熟料置于水中，经过滤分离后得到反应液，并再通过步骤四和步骤五的方式得到沉淀物和碳分母液；
步骤七：加热步骤五和步骤六得到的碳分母液，待完全蒸干后，取出结晶并对其收集储存；
步骤八：将沉淀物用水清洗后，加入至干燥机内，干燥得到碳酸锂产品。
2.根据权利要求1所述的一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，其特征在于：在步骤一中，所述锂黏土与碱的质量比为1:0.3～2，进行配料，配料时间为10-30min，所述熔出剂为硫酸钠，所述碱为碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，其特征在于：在步骤二中，所述焙烧的温度为500～900℃，所述焙烧的时间为30～60min。
4.根据权利要求1所述的一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，其特征在于：在步骤三中，反应时间为20-40min，反应温度为20-60℃。
5.根据权利要求1所述的一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，其特征在于：在步骤三中，焙烧熟料与水按固液比为1：2～8进行。
6.根据权利要求1所述的一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，其特征在于：在步骤四中，所述铝酸钠或硅酸钠的加入量为锂黏土中使得所含硅或铝元素的物质的量相等的差量，所述陈化的温度为30～90℃，陈化时间2～8h。
7.根据权利要求1所述的一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，其特征在于：在步骤五中，pH值为8～11，所述二氧化碳气体的浓度保持在20％～50％。
8.根据权利要求1所述的一种从黏土型锂矿中提取锂的方法，其特征在于：在步骤七中，加热的温度为50～90℃，加热时间为1-2h。
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