CN116119692A - 一种锂云母矿相重构提取碳酸锂的工艺 - Google Patents
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Classifications
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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Abstract
本发明提供了一种锂云母矿相重构提取碳酸锂的工艺。一种锂云母矿相重构提取碳酸锂的工艺，包括如下步骤：S1.将锂云母和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应，反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液；S2.碱浸渣与酸液在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应，反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液；基于锂云母矿的碳酸锂进行矿相重构再对锂进行提取和锂渣进行资源化利用，提高了锂的转化率，原料进行二次浸出，有效提高硫酸锂的浸出效率，从而进一步提高了锂的提取率得到的碳酸锂的回收率高，对锂云母矿中的锂元素进行了充分提取，不会造成原料的浪费。而且本发明的碳酸锂提取工艺，工艺简单，对环境污染少。
Description
技术领域
本发明属于资源化利用技术领域，具体涉及一种锂云母矿相重构提取碳酸锂的工艺。
背景技术
锂云母是一种重要的矿产资源，其含有丰富的稀有金属材料，锂、钠、钾、铷、铯、铝等。随着世界能源的日益紧张，开发利用新能源为世界的共同课题，锂电新能源作为新能源发展的重要产业之一，越来越被各国所重视；锂及其盐类如硫酸锂等盐是锂电新能源产业的基础性原料产品，而锂云母中含有锂电新能源产业的基础材料锂金属，因此对锂云母的开发应用成为当今的热门课题。
碳酸锂是一种重要的化工原料，而碳酸锂作为锂电新能源发展的重要基础原料，其需求量越来越大，价格也越来越高。
锂渣化学成分复杂，但仍含有不少的锂、铁、铯、铷、铝、锌、钾等资源。随着锂电池的快速发展，使锂盐产量大增，与之相匹配的锂渣增量是锂盐的数倍。由于生产锂的厂家仅提取锂盐，而与锂伴生或者混生的其他贵金属或者物质皆留存于矿渣内未充分提取利用，造成了极大地资源浪费和环境污染。
现有的锂渣处理技术多是从锂渣中进一步提取某种单一成分或者将锂渣应用于制备建筑材料，仍然使锂渣回收率和利用价值偏低。
综上所述，亟需研发一种新的技术方案，提升锂渣的资源回收率，提高利用价值，以解决现有技术中存在的问题，满足当前市场的需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种锂云母矿相重构提取碳酸锂的工艺，以解决现有技术中的锂渣回收率和利用价值偏低的问题。
本发明其中一个实施例提供了一种锂云母矿相重构提取碳酸锂的工艺，用于对。
一种锂云母矿相重构资源化利用工艺，包括如下步骤：
S1.将锂云母和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应，反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液；
S2.碱浸渣与酸液在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应，反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液；
S3.往含锂浸出液加入固体碳酸钠，反应30-45min，过滤，洗涤、烘干得到碳酸锂；
S4.将浸取渣加入酸液在50-90℃下，反应2-3h，过滤，得到酸渣和浸出液；
S5.向酸渣内加入水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂，混合后进行浮选，再进行磁化焙烧及磁选，去除铁矿物，得到氟化钙。
在其中一个实施例中，所述改性羧甲基纤维素由羧甲基纤维素与十二烷基硫酸钠反应所得产物。
在其中一个实施例中，所述改性羧甲基纤维素的制备方法为：
将氨基硫脲壳聚糖在37-39℃振荡2-4h，再加入硬脂酸钠，搅拌混合后分离，再加入羧甲基纤维素和碱液，在75-78℃反应2-3h，干燥后得到改性羧甲基纤维素。
在其中一个实施例中，所述氨基硫脲壳聚糖、硬脂酸钠、羧甲基纤维素、碱液的质量比为5-9：2：4-7：1。
在其中一个实施例中，所述碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述酸液选自稀硫酸、稀盐酸或稀硝酸中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述捕收剂选自乙氧基化脂肪酸、三苯基膦和三苯基氧化膦、油酸中的一种或多种。
在其中一个实施例中，步骤S1中，所述锂云母与碱液的质量比为0.8-1.5：10-12。
在其中一个实施例中，步骤S2中，所述碱浸渣与浸取剂的质量比为10-15：0.6。
在其中一个实施例中，步骤S3中，所述含锂浸出液与固体碳酸钠的质量比为10-15：96。
在其中一个实施例中，步骤S4中，所述浸取渣与酸液的质量比为1：10-15。
在其中一个实施例中，步骤S5中，所述酸渣、水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂的质量比为10-15：1-2：1.5-2.1：12。
以上实施例所提供的一种锂云母矿相重构资源化利用工艺具有以下有益效果：
1、基于锂云母矿的碳酸锂进行矿相重构再对锂进行提取和锂渣进行资源化利用，提高了锂的转化率，原料进行二次浸出，有效提高硫酸锂的浸出效率，从而进一步提高了锂的提取率得到的碳酸锂的回收率高，对锂云母矿中的锂元素进行了充分提取，不会造成原料的浪费。而且本发明的碳酸锂提取工艺，工艺简单，对环境污染少。
2、通过分离技术将锂浸出液与锂渣分离，再使用水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂对锂渣中的氟进行提取，避免了锂渣中其他金属的浪费和造成的污染，变废为宝，保护环境，提高了锂渣的综合利用价值，产生经济和社会价值。采用的捕收剂具有较强的捕收能力，并能够克服大量铁矿物和细泥矿物对氟化钙浮选的影响，实现氟化钙的有效上浮，同时通过使用氨基硫脲壳聚糖对羧甲基纤维素进行改性，使得羧甲基纤维素与水玻璃直件的协同效应可以增加氟化钙间的静电斥力，而对矿粒起到强分散作用，使氟化钙稳定悬浮，提高氟化钙与其他物质的分离效果，进而提高氟化钙的回收率。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。
实施例1
一种锂云母矿相重构资源化利用工艺，包括如下步骤：
S1.将锂云母和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应，反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液；
S2.碱浸渣与酸液在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应，反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液；
S3.往含锂浸出液加入固体碳酸钠，反应30-45min，过滤，洗涤、烘干得到碳酸锂；
S4.将浸取渣加入酸液在50-90℃下，反应2-3h，过滤，得到酸渣和浸出液；
S5.向酸渣内加入水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂，混合后进行浮选，再进行磁化焙烧及磁选，去除铁矿物，得到氟化钙。
优选地，所述改性羧甲基纤维素由羧甲基纤维素与十二烷基硫酸钠反应所得产物。
优选地，所述改性羧甲基纤维素的制备方法为：
将氨基硫脲壳聚糖在37-39℃振荡2-4h，再加入硬脂酸钠，搅拌混合后分离，再加入羧甲基纤维素和碱溶液，在75-78℃反应2-3h，干燥后得到改性羧甲基纤维素。
优选地，所述氨基硫脲壳聚糖、硬脂酸钠、羧甲基纤维素、碱液的质量比为5：2：4：1。
优选地，所述碱液选自氢氧化钠。
优选地，所述酸液选自稀硫酸。
优选地，所述捕收剂选自乙氧基化脂肪酸。
优选地，步骤S1中，所述锂云母与碱液的质量比为0.8：10。
优选地，步骤S2中，所述碱浸渣与浸取剂的质量比为10：0.6。
优选地，步骤S3中，所述含锂浸出液与固体碳酸钠的质量比为10：96。
优选地，步骤S4中，所述浸取渣与酸液的质量比为1：10。
优选地，步骤S5中，所述酸渣、水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂的质量比为10：1：1.5：12。
实施例2
一种锂云母矿相重构资源化利用工艺，包括如下步骤：
S1.将锂云母和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应，反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液；
S2.碱浸渣与酸液在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应，反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液；
S3.往含锂浸出液加入固体碳酸钠，反应40min，过滤，洗涤、烘干得到碳酸锂；
S4.将浸取渣加入酸液在70℃下，反应2.5h，过滤，得到酸渣和浸出液；
S5.向酸渣内加入水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂，混合后进行浮选，再进行磁化焙烧及磁选，去除铁矿物，得到氟化钙。
优选地，所述改性羧甲基纤维素由羧甲基纤维素与十二烷基硫酸钠反应所得产物。
优选地，所述改性羧甲基纤维素的制备方法为：
将氨基硫脲壳聚糖在38℃振荡3h，再加入硬脂酸钠，搅拌混合后分离，再加入羧甲基纤维素和碱溶液，在77℃反应2.5h，干燥后得到改性羧甲基纤维素。
所述氨基硫脲壳聚糖、硬脂酸钠、羧甲基纤维素、碱液的质量比为7：2：5：1。
优选地，所述碱液选自氢氧化钾。
优选地，所述酸液选自稀盐酸。
优选地，所述捕收剂选自油酸。
优选地，步骤S1中，所述锂云母与碱液的质量比为1.1：11。
优选地，步骤S2中，所述碱浸渣与浸取剂的质量比为12：0.6。
优选地，步骤S3中，所述含锂浸出液与固体碳酸钠的质量比为12：96。
优选地，步骤S4中，所述浸取渣与酸液的质量比为1：13。
优选地，步骤S5中，所述酸渣、水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂的质量比为13：1.5：1.9：12。
实施例3
一种锂云母矿相重构资源化利用工艺，包括如下步骤：
S1.将锂云母和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应，反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液；
S2.碱浸渣与酸液在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应，反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液；
S3.往含锂浸出液加入固体碳酸钠，反应45min，过滤，洗涤、烘干得到碳酸锂；
S4.将浸取渣加入酸液在90℃下，反应3h，过滤，得到酸渣和浸出液；
S5.向酸渣内加入水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂，混合后进行浮选，再进行磁化焙烧及磁选，去除铁矿物，得到氟化钙。
优选地，所述改性羧甲基纤维素由羧甲基纤维素与十二烷基硫酸钠反应所得产物。
优选地，所述改性羧甲基纤维素的制备方法为：
将氨基硫脲壳聚糖在39℃振荡4h，再加入硬脂酸钠，搅拌混合后分离，再加入羧甲基纤维素和碱溶液，在78℃反应3h，干燥后得到改性羧甲基纤维素。
所述氨基硫脲壳聚糖、硬脂酸钠、羧甲基纤维素、碱液的质量比为9：2：7：1。
优选地，所述碱液选自氢氧化钠。
优选地，所述酸液选自稀硝酸。
优选地，所述捕收剂选自三苯基氧化膦。
优选地，步骤S1中，所述锂云母与碱液的质量比为1.5：12。
优选地，步骤S2中，所述碱浸渣与浸取剂的质量比为15：0.6。
优选地，步骤S3中，所述含锂浸出液与固体碳酸钠的质量比为15：96。
优选地，步骤S4中，所述浸取渣与酸液的质量比为1：15。
优选地，步骤S5中，所述酸渣、水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂的质量比为15：2：2.1：12。
对比例1
一种锂云母矿相重构资源化利用工艺，本对比例与实施例1的区别在于：本对比例采用未改性羧甲基纤维素替换改性羧甲基纤维素，其他组分和制备方法相同。
对比例2
一种微分子面霜，本对比例与实施例1的区别在于：本对比例采用未改性羧甲基纤维素替换改性羧甲基纤维素，然后加入氨基硫脲壳聚糖，其他组分和制备方法相同。
测试例
对实施例1和对比例1-2的回收率进行测试。结果如表1所示：
| 锂渣利用率/％ | CaF提取率/％ | 锂回收率/％ | |
| 实施例1 | 98.1 | 91.4 | 86.4 |
| 实施例2 | 97.4 | 94.1 | 88.1 |
| 实施例3 | 98.9 | 91.9 | 89.6 |
| 对比例1 | 93.1 | 88.1 | 88.1 |
| 对比例2 | 95.4 | 85.6 | 86.8 |
从表1可以看出，本发明技术方案制得的CaF的回收率高，锂总回收率明显保持在较高水平。
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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将锂云母和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应，反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液；
S2.碱浸渣与酸液在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应，反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液；
S3.往含锂浸出液加入固体碳酸钠，反应30-45min，过滤，洗涤、烘干得到碳酸锂；
S4.将浸取渣加入酸液在50-90℃下，反应2-3h，过滤，得到酸渣和浸出液；
S5.向酸渣内加入水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂，混合后进行浮选，再进行磁化焙烧及磁选，去除铁矿物，得到氟化钙。
2.如权利要求1所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
所述改性羧甲基纤维素由羧甲基纤维素与十二烷基硫酸钠反应所得产物。
3.如权利要求2所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
所述改性羧甲基纤维素的制备方法为：
将氨基硫脲壳聚糖在37-39℃振荡2-4h，再加入硬脂酸钠，搅拌混合后分离，再加入羧甲基纤维素和碱液，在75-78℃反应2-3h，干燥后得到改性羧甲基纤维素。
4.如权利要求3所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
所述碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
所述酸液选自稀硫酸、稀盐酸或稀硝酸中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
所述捕收剂选自乙氧基化脂肪酸、三苯基膦和三苯基氧化膦、油酸中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
步骤S1中，所述锂云母与碱液的质量比为0.8-1.5：10-12。
8.如权利要求1所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
步骤S2中，所述碱浸渣与浸取剂的质量比为10-15：0.6。
9.如权利要求1所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
步骤S3中，所述含锂浸出液与固体碳酸钠的质量比为10-15：96；
步骤S4中，所述浸取渣与酸液的质量比为1：10-15。
10.如权利要求1所述的锂云母矿相重构资源化利用工艺，其特征在于，
步骤S5中，所述酸渣、水玻璃、改性羧甲基纤维素和捕收剂的质量比为10-15：1-2：1.5-2.1：12。
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- 2023-02-20 CN CN202310137495.1A patent/CN116119692A/zh active Pending
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