CZ309557B6 - Způsob úpravy lithné suroviny - Google Patents
Způsob úpravy lithné suroviny Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309557B6 CZ309557B6 CZ2020-672A CZ2020672A CZ309557B6 CZ 309557 B6 CZ309557 B6 CZ 309557B6 CZ 2020672 A CZ2020672 A CZ 2020672A CZ 309557 B6 CZ309557 B6 CZ 309557B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- lithium
- mica
- concentrate
- additives
- raw material
- Prior art date
Links
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 70
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 15
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 11
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 claims abstract description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 6
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- -1 NH4Q Substances 0.000 claims description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 8
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 abstract description 9
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 abstract description 9
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 9
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 abstract description 5
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 abstract description 5
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical group [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 4
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 abstract description 4
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 abstract 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 18
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 12
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 12
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 12
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 11
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 11
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 11
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052629 lepidolite Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 9
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 8
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 6
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 229910000502 Li-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 5
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 5
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- WKBPZYKAUNRMKP-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2,4-dichlorophenyl)pentyl]1,2,4-triazole Chemical compound C=1C=C(Cl)C=C(Cl)C=1C(CCC)CN1C=NC=N1 WKBPZYKAUNRMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical class [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011031 topaz Substances 0.000 description 4
- 229910052853 topaz Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229910001672 fluorine mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 3
- 235000009827 Prunus armeniaca Nutrition 0.000 description 2
- 244000018633 Prunus armeniaca Species 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052626 biotite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006115 defluorination reaction Methods 0.000 description 2
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Substances [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910010199 LiAl Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052822 amblygonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005906 dihydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- ZXOKVTWPEIAYAB-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)tungsten Chemical compound [O-][W]([O-])=O ZXOKVTWPEIAYAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- QYFRTHZXAGSYGT-UHFFFAOYSA-L hexaaluminum dipotassium dioxosilane oxygen(2-) difluoride hydrate Chemical compound O.[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O QYFRTHZXAGSYGT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/02—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/04—Halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
- C22B1/06—Sulfating roasting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
- C22B1/08—Chloridising roasting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Způsob úpravy lithné suroviny spočívá v tom, že lithná surovina, kterou je primární aluminosilikátová hornina s obsahem lithia, sekundární lithná surovina z odkaliště po výrobě cínu a wolframu a semikoncentrát nebo koncentrát lithné slídy, se podrobí zahřívání na teplotu 500 až 800 °C po dobu až 60 minut za vzniku aktivovaného nebo defluorizovaného koncentrátu lithné slídy s lepší melitelností. Poté se podrobí další dílčí úpravě vybrané ze skupiny zahrnující tavení při teplotě 800 až 1700 °C bez aditiv nebo s aditivy a možností snížení množství aditiv typu CaCO3, CaSO4.2 H2O, CaCl2, MgCO3 a loužení nebo přímé loužení slinutého Li-koncentrátu, kde tavidlem je NaHCO3, Na2CO3, Na2SiO3, CaO, Ca(OH)2, NaHSO4, Na2SO4, CaCl2, NH4Cl, NaCl, KAl(SO4)2 nebo KAl(SO4)2.12(H2O). Loužení se provádí v rozpouštědle, kterým je horká voda, kyselý nebo alkalický roztok, přičemž hlavním produktem jsou rozpustné nebo těkatelné sole Li a vedlejším produktem je nerozpuštěný pucolánově aktivní metaaluminosilikát.
Description
Způsob úpravy lithné suroviny
Oblast techniky
Předmětem vynálezu je způsob získávání aktivovaného nebo defluorizovaného případně slinutého koncentrátu lithných aluminosilikátů za sucha, výhodněji využitelných pro tavně-těkací i lužné metody získávání síranů, oxidů, hydroxidů, halogenidů a uhličitanů alkalických kovů, zejména Li, Rb a Cs.
Dosavadní stav techniky
V současnosti se získává koncentrát lithné slídy za mokra v suspenzi po sušení, drcení a mletí primární horniny gravitačním tříděním (hydrocyklóny, spirálové třídiče, gravitační splav), při kterém se několikanásobnou přečistkou všech lehkých a těžkých zrnitostních frakcí oddělují těžké minerály typu kasiteritu (Sn), wolframitu (W) či scheelitu (W) od lehkého podílu s obsahem užitného slídového minerálu typu cinvalditu či polylithionitu a balastních minerálů jako je křemen, živce, topaz, fluorit a podobně. Po mokré magnetické separaci lehkého podílu a všech přečistek se získá jako magnetický podíl koncentrát lithné slídy s požadovaným min. obsahem 1,0 % hmotn. Li v množství zpravidla asi 20 až 40 % hmotn. Balastní nemagnetický podíl tvoří asi 60 až 80 % hmotn. Koncentrát lithné slídy je třeba obvykle jemně semlít pod cca 100 mikronů.
Koncentrát Li-slídy (lithný aluminosilikát) se společně s aditivy podrobí spékání v rozsahu teplot 800 až 1100 °C nebo tavení při teplotě do cca 1700 °C dle zvolené technologie. Rozkladem aluminosilikátu a jeho reakcí s aditivy dochází ke vzniku sloučenin lithia, které je možné loužit vodnými roztoky v případě technologie spékání nebo vytěkat a zkondenzovat v případě tavných technologií. Zachycené sloučeniny Li jsou obvykle konvertovány na obchodovatelný Li2CO3.
Koncentrát Li-slídy je zpravidla špatně melitelný, díky pružnému chování slídových podílů a většinou obsahuje ještě poměrně velké množství balastních minerálů v krystalické formě, které nevýhodně zvyšují teplotu slinování nebo tavení. Tvorba sloučenin Li, které je možné rozpustit ve vodných roztocích nebo vytěkat je tak značně ztížena a požadovaného výsledku je dosaženo s vysokou energetickou náročností. Zároveň se s vyšším obsahem balastních látek výrazně snižuje koncentrace lithia a reaktivita lithného koncentrátu, což ve výsledku komplikuje rovněž rozpouštění spečenců eventuálně záchyt vytěkaných sloučenin. Zároveň je celý technologický proces získávání koncentrátu lithné slídy velmi zdlouhavý, ekonomicky náročný a drahý. Navíc je modul poměru míchání Li-slídy a směsi aditiv nevýhodný, např. 25 % hmotn. slídy + 75 % hmotn. směsi aditiv, resp. 50 : 50 (např. směs aditiv 25 % vápence + 25 % sádrovce atd.) a slídu i aditiva je nutné nevýhodně jemně semlít pod cca 100 pm. Aktivovaný nebo defluorizovaný anebo slinutý koncentrát lithné slídy se v současnosti pro výrobu lithia nepoužívá. Lithium z lepidolitu se získává flotací s následným rozkladem a z rudy spodumenu zahříváním na teplotu 1100 °C a loužením v H2SO4.
Cílem předloženého vynálezu je způsob získávání a využití aktivovaného koncentrátu, defluorizovaného anebo slinutého koncentrátu aluminosilikátových hornin obsahujících lithium při teplotách zahřívání 500 až 800 °C po dobu až 60 minut bez anebo za působení tavidel, využitelných pro tavné a těkací metody i přímé loužení Li, Rb a Cs po jemném namletí.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob úpravy lithné aluminosilikátové horniny pro získávání aktivovaného koncentrátu nebo defluorizovaného koncentrátu anebo slinutého koncentrátu lithného aluminosilikátu za sucha, zejména typu cinvalditu, polylithionitu, lepidolitu, muskovitu, biotitu a spodumenu, spočívající v samostatných technologických postupech nebo jejich kombinaci. Podstata vynálezu spočívá v tom, že primární hornina s obsahem Li, Rb a Cs, nebo sekundární lithná surovina z odkaliště
- 1 CZ 309557 B6 po výrobě cínu a wolframu nebo jen z předem získaného semikoncentrátu nebo koncentrátu lithné slídy, případně spodumenu se po provedené separaci těžkých minerálů fluóru, zahrnujících topaz a CaF2, podrobí zahřívání v intervalu 500 °C až 800 °C po dobu až 60 minut bez nebo za působení tavidel, vybraných ze skupiny NaHCO3, Na2CO3, Na2SiO3, CaO, Ca(OH)2, NaHSO4, Na2SO4, CaCk, NH4CI, NaCl, KAl(SO4)2, resp. KAl(SO4)2.12(H2O) s možností otevření povrchu, to je aktivace lithné suroviny či produktu úpravy, odstranění fluóru a jiných plynných zplodin ze slídy, částečně i z doprovodných minerálů fluóru, a převedení lithných aluminosilikátů do formy rozpustných nebo těkatelných solí.
Výhodou tohoto postupu úpravy lithné slídy je i usnadnění jemného mletí, aktivní slída je bez fluóru, dále možnost zvýšení míchacího modulu slída/směs aditiv ve prospěch Li-slídy, možnost snížení teploty při uplatnění louženco-spečencové metody a snížení emisí CO2 při tavně-těkacích metodách získávání solí lithia.
Lithná slída nebo spodumen se zahřívá s vytvářením taveniny bez aditiv typu vápence nebo sádrovce, ve které měkne a Li po reakci se solemi aditiv přechází do rozpustného stavu, načež se slinutý koncentrát lithia jemně mele a lithium se vyluhuje do roztoku, rafinuje a vysráží se jako LiC, LiF a LiOH.
Semikoncentrát nebo koncentrát Li-slídy, lepidolitu a rudy spodumenu se podrobí teplotní expozici zahříváním v sušárně, např. fluidní nebo kontinuální, případně peci, např. rolnové, pasové, rotační, šachtové nebo fluidní, s pohyblivou nebo nepohyblivou vypalovací vrstvou, upravenou k zamezení lepení Li slídy ochrannou grafitovou vrstvou nebo nátěrem, čímž se otevírá povrch lithné slídy nebo spodumenu a přechází do amorfní formy se současnou možností defluorizace s odchodem nežádoucího fluóru, kdy se přídavkem tavidla usnadňuje a urychluje odchod plynných sloučenin fluóru z vytvořené taveniny při nižší teplotě a současně reagují sloučeniny Li se solí tavidla, např. CO32-, SO42-, OH-, Cl-, pro jejich snadnější vyluhování nebo vytěkání při nižších teplotách zahřívání, načež se takto upravená, křehčí a lépe melitelná lithná aktivovaná nebo defluorizovaná slída nebo hornina buď ultrajemně umele pod velikost 20 až 100 pm a louží se v horkém vodném, kyselém nebo alkalickém roztoku, nebo se aktivovaná Li-slída zpracovává po přídavku tavidel do slinutého stavu s následným vyloužením sloučenin lithia, rubidia a cesia do horkého roztoku.
Je důležité a podstatné, že kromě použití koncentrátů slídy pro loužící a tavně-těkací metody, lze použít slinutý koncentrát po jemném namletí přímo pro loužení a představuje tak nízko teplotní modifikaci (pod 800 °C) louženco-spečencové metody (800 až 1100 °C).
V současné době jsou všechny metody získávání lithia ve formě Li2CO3 (LiC) nebo LiF, LiOH apod. založeny na rozkladu aluminosilikátů při teplotě 800 až 1700 °C s aditivy (vápenec, sádrovec, CaCh, Na2SO4, Ca(OH)2 apod.), kdy jejich reakcí aditivy dochází ke vzniku sloučenin lithia, které je možné loužit vodnými roztoky v případě technologie spékání nebo vytěkat a zkondenzovat v případě tavných technologií. Jemně namletá aditiva se vzájemně mísí s ultra jemně namletým koncentrátem Li-slídy, nejčastěji v poměru 50 : 50, resp. až 70 % hmotn. slídy : 30 % hmotn. aditiv, tj. s minerály a sloučeninami, které po tepelném rozkladu silně zatěžují životní prostředí emisemi CO2, SO2, Cl2 apod. Princip navrhovaného řešení spočívá v teplotní aktivaci lithné slídy a spodumenu a tvorbě a využití taveniny bez aditiv typu vápence, ve které lithná slída měkne a Li po reakci se solemi aditiv přechází do rozpustného stavu, kdy je po následném jemném mletí slinutého koncentrátu lithium dobře vylouženo do roztoku, rafinováno a vysráženo jako LiC, LiF, LiOH. K dosažení stavu „natavení“ bez přídavku aditiv typu vápence, sádrovce apod. a vzniku nežádoucího CO2, je semikoncentrát nebo koncentrát lithné slídy nebo spodumen aktivován a defluorizován, popř. slinut, tj. je více reaktivnější a zbaven v nízkoteplotní oblasti (do asi 800 °C), po otevření povrchu částic slídy, fluóru. Aktivovaná, defluorizovaná, popř. slinutá slída je křehčí, lépe se ultra jemně mele, což má velmi příznivý vliv na výluh solí lithia do vodného, kyselého či alkalického horkého roztoku. Způsob získávání lithia, ale i rubidia a cesia je tím ekologický bez emisí CO2, ale i ekonomický, to je mnohem levnější a jednodušší než současně představené projekty získávání lithia, například z lithných slíd Cínovec. Loužení slinutého koncentrátu lithné slídy nebo horniny může probíhat přímo a metoda technologické úpravy znamená výrazné zjednodušení a zlevnění získávání lithia z nerozpustných minerálů.
- 2 CZ 309557 B6
Semikoncentrát lithné, cinvalditové slídy (cca 0,7 až 1,0 % hmotn. Li) nebo koncentrát Li-slídy (cca 1,0 až 1,5 % hmotn. Li) nebo koncentrát lepidolitu, resp. i jiné slídy a rudy spodumenu se podrobí ve fluidní nebo jiné kontinuální sušárně nebo peci (například rolnová, pasová, rotační, šachtová, fluidní apod.) s pohyblivou či nepohyblivou vypalovací vrstvou upravenou k zamezení lepení Li-slídy ochrannou grafitovou vrstvou či nátěrem, teplotní expozici (aktivaci zahříváním), kdy se otevře povrch lithné slídy nebo spodumenu, stává se reaktivnější tím, že přechází do amorfní formy se současnou možností defluorizace, tj. odchodu nežádoucího fluóru. Po přídavku vhodného tavidla se usnadní a urychlí odchod plynných sloučenin fluóru z vytvořené taveniny při nižší teplotě, ale také dojde ke snadnějšímu zreagování sloučenin Li se solí tavidla (např. CO32-, SO42-, OH-, Cl- apod.), které usnadní jejich vyluhování nebo vytěkání při nižších teplotách zahřívání. Poté se takto upravená, křehčí a lépe melitelná, lithná aktivovaná nebo defluorizovaná slída nebo hornina buď ultra jemně umele pod 20 až 100 pm a louží se v horkém vodném, kyselém či alkalickém roztoku (do roztoku přejdou sloučeniny lithia a další prvky a v nerozpustném zbytku je pucolánově aktivní, průmyslově využitelný metaaluminosilikát) nebo se aktivovaná Li-slída zpracuje po přídavku vhodných tavidel do slinutého stavu s následným ultra jemným mletím a již naznačeným vyloužením sloučenin lithia, rubidia a cesia do horkého roztoku. Tím, že se celý technologický postup výroby LiC, resp. LiF atd. provádí bez aditiv typu vápence jako zdroje nežádoucích emisí CO2 je čistě ekologický a nerozpuštěný vedlejší produkt úpravy je aktivní, využitelný pucolán. Navržený technologický postup je navíc univerzální, umožňující zpracování nejen Li-slídy typu cinvalditu a polylithionitu, ale všech typů lithných slíd a hornin obsahujícím Li, včetně lepidolitu, spodumenu, petalitu, tefilinu, amblygonitu apod. Aditiva typu vápence jako zdroje nežádoucích emisí CO2 lze omezeně při uvedeném návrhu použit, ale nesmí při jejich zahřívání docházet k tvorbě emisí CO2. Pro lepší proreagování lithné slídy nebo spodumenu při zahřívání, větší pevnost kompaktátů a zamezení jejich lepení v kontinuální peci s pohyblivou nebo nepohyblivou vypalovací vrstvou se může před jejich kompaktací přidávat jako pojivo kaolin, jíl, bentonit, slín, slínovec, magnezit, mastek nebo břidlice apod. K zamezení lepení natavené slinuté lithné slídy nebo spodumenu a k výrobě kvalitního metakaolinu nebo jiného metasilikátu se zvýšenou porozitou v dané teplotní oblasti (500 až 800 °C) lze s výhodou zahřívat směs kaolinu a lithné horniny v podobě granulek (nudliček), granulátu, kompaktů, prášků apod., které se po kalcinaci jemně rozemelou a vylouží ve vodném nebo slabě kyselém či alkalickém prostředí. Získaný pucolán se tím výhodně nabělí. Po loužení, zvláště v kyselém prostředí, se Li-slída odbarvuje, čímž se zvyšuje bělost a barevnost pucolánu.
Slinutý, natavený, více amorfní a reaktivnější koncentrát lithné nebo jiné slídy nebo upraveného spodumenu získaný při úpravě lithných hornin v teplotní oblasti 500 až 800 °C s dávkou vhodného tavidla přímo využitelný pro výluh sloučenin Li, Rb a Cs a na rozdíl od známé spečenco-loužencové metody probíhající při vyšších teplotách 800 až 1000 °C, nevyžaduje velký přídavek aditiv (např. vápence, sádrovce, CaCk apod.), které zvyšují po svém rozkladu ekologicky nepříznivé emise CO2, popř. i Cl2. Slinutý lithný koncentrát je tak možné získávat energeticky výhodně při nižších teplotách zahřívání (kalcinace) než je tomu u spečenco-loužencové metody. Upravený koncentrát lithné slídy nebo spodumenu v aktivované nebo defluorizované anebo slinuté formě se může přímo loužit bez anebo po jemném namletí v horké vodě nebo v kyselém roztoku HCl, popř. H2SO4 nebo v alkalickém roztoku louhu. Nerozpustný zbytek se výhodně odbarvuje a pucolán má na rozdíl od hnědé až černé Li-slídy v původní zrnitostní frakci světlé odstíny (bílá, bílošedá, světle šedá apod.), což je výhoda metasilikátového pucolánu při jeho aplikaci v průmyslu. Zvláštní význam nabělování metakaolinu v horké HCl nebo jiné kyseliny či louhu spočívá v tom, že se přitom kromě sloučenin lithia rozpouštějí i chromatogenní prvky (sloučeniny Fe, Ti, Mn atd.) a metakaolin popsaný například v příkladu ad 8) se výhodně naběluje, tj. zvyšuje se jeho bělost R 457 nm a mění se jeho barevnost, což může být výhodné pro využití pucolánu v průmyslu.
Nerozpustný zbytek po loužení aluminosilikátů tvoří aktivní metaaluminosilikát s pucolánovou aktivitou, který je tím reaktivnější s Ca(OH)2, čím obsahuje Li-slída před zahříváním loužencospečencovou nebo tavnou-těkací metodou méně aditiv typu vápence, sádrovce, magnezitu, CaCl2, Na2SO4.
Jako pojiva nebo aditiva se použijí produkty typu kaolinu, jílu, bentonitu, slínu, slínovce, magnezitu,
- 3 CZ 309557 B6 mastku nebo zjílovatělé břidlice, kde zvyšováním množství kaolinu, jílu, bentonitu se zvyšuje pucolánová aktivita metaaluminosilikátu resp. pucolánu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Koncentrát lithné slídy Cínovec v zrnitostní frakci 0,1 až 2 mm, resp. 0,1 až 1 mm, s vysokým obsahem minerálu cinvalditu (zinwalditu) KLiFeAl[(F,OH)2AlSi3Oi0] v množství asi 85 % hmotn. s obsahem asi 1,5 % hmotn. Li byl podroben zahřívání ve fluidní sušárně či peci ve vibrující vznosové vrstvě v teplotní oblasti 500 až 600 °C po dobu 30 minut. Částečná nebo úplná dehydroxilace slídy, popř. jílových minerálů způsobila „otevření“ povrchu jejích částic, tzv. aktivaci, kdy jsou částečky aktivované slídy reaktivnější, slída je křehčí a lépe se mele. Aktivovaný koncentrát je výhodně využitelný při spečencoloužencové tavné metodě, těkací „cementářské“ metodě anebo při teplotě těkání LiCl při teplotě 1500 až 1580 °C s vedlejším produktem skla.
Příklad 2
Koncentrát cinvalditové slídy Cínovec popsaný v příkladu ad 1 byl tlakem a přídavkem malé dávky pojiva (lepidla na bázi CMC nebo kaolinu) kompaktován do menších tělísek tvaru pecky od meruňky. Stlačená tělíska lithné slídy byla pak prudce zahřívána v kontinuální rotační peci na teplotu 600 až 800 °C pod dobu asi 20 minut. Cílem bylo získat reaktivnější (aktivovanou) lithnou slídu, ale především uvolnění fluóru ze slídy a z těžkých minerálů fluóru jako je topaz a CaF2. Byla tak získána reaktivnější a defluorizovaná lithná slída, kterou lze s výhodou použít pro konverzi Li pomocí spečenco-loužencové metody kalcinací s vhodnými aditivy typu vápence, sádrovce, popř. CaCl2, ale rovněž těkacími postupy v teplotním pásmu cca 1000 až 1700 °C. Pucolán vzniklý jako vedlejší průmyslově využitelný produkt obsahující metakaolin se v horkém kyselém nebo alkalickém roztoku výhodně naběluje.
Příklad 3
Koncentrát cinvalditové slídy Cínovec popsaný v příkladu ad 1 byl ve fluidní vrstvě zahříván spolu s přídavkem tavidla Na2CO3 v dávce 0,1 až 10 % hmotn. na teplotu 700 až 800 °C po dobu asi 15 až 30 minut. Vniklá tavenina sody v teplotní oblasti nad 500 °C umožnila snadnější a rychlejší odchod sloučenin fluóru a vytvoření více amorfní, téměř sklovité struktury lithné slídy. Získaný slinutý koncentrát Li-slídy se horký přímo dávkuje do vodného roztoku k vyloužení sloučenin Li, popř. se po ochlazení jemně mele pod cca 63 qm a poté se louží v horké vodě. Loužení je možné provést rovněž v kyselém či alkalickém roztoku. Pevná část po vyloužení sloučenin Li je průmyslově využitelný pucolán, který reaguje s Ca(OH)2 v jemné formě na pevné, nerozpustné sloučeniny či látky zlepšující vlastnosti betonu, malt a jiných stavebních směsí a hmot.
Příklad 4
Koncentrát lepidolitové slídy KLi2[AlSi3O6(OH,F)4](OH,F)2, získaný z primární horniny flotací anebo za sucha elektrovodivostní, nábojovou metodou byl podroben zahřátí v teplotním pásmu 500 až 800 °C po dobu několika minut (např. 10 až 40 minut) podle použitého tepelného agregátu (fluidní prášková pec, šachtová pec na kompaktáty, rotační pec, pasová pec apod.) a stavu materiálu, ve kterém se kalcinace (zahřívání) provádí (kousky, granule, kompaktát, granulát, prášek atd.). K urychlení reakce Li se směsí aditiv a snadnějšímu odchodu sloučenin fluóru se mohou přidávat k jemné lepidolitové slídě o zrnitosti cca až 1 mm přísady typu NaCl, Ca(OH)2, Na2SO4 samostatně nebo v kombinaci apod. Vzniklý slinutý a povrchově natavený koncentrát lithné slídy typu lepidolitu se může rozpouštět v horké vodě s výluhem sloučenin Li nebo slabé kyselině či louhu anebo se k němu přidávají aditiva typu vápence, sádrovce, CaCl2 nebo magnezitu při teplotě 800 až 1000 °C (spečenco-loužencová metoda) nebo výrazně nad 1000 °C, např. 1400 °C nebo 1580 °C, kdy lithium vytěká v podobě chloridů alkalických kovů.
- 4 CZ 309557 B6
Příklad 5
Ruda spodumen LiAl[SÍ2O6] byla po nadrcení, jemném pomletí v zrnitostní frakci pod 0,1 mm prudce 5 zahřívána po přídavku vhodného tavidla (směs Ca(OH)2 + CaCO3) v kontinuální fluidní peci se vzdušným ložem při teplotě 750 až 800 °C pod dobu asi 30 minut. Podobně je možné využít k zahřívání i průběžnou rotační nebo šachtovou pec zpracovávající však větší kousky nebo pevné, stlačené kompaktáty spodumenové horniny s tavidlem (např. Na2SO4, odpadní kamenec apod.), která se v tepelném zařízení pohybuje malou rychlostí po dobu 30 až 60 minut. Tím se získá ve více amorfní, 10 reaktivnější formě slinutý lithný produkt, ze kterého se získává loužením Lí2SO4. Na rozdíl od spečencoloužencové metody není třeba spečenec rozpouštět v roztoku H2SO4. Jiný postup úpravy spodumenu spočívá v tom, že se aluminosilikát zahřeje na teplotu nad 573 °C, kdy dochází k modifikační přeměně křemene, a ruda se stává křehčí a lépe upravitelná a použitelná v tomto aktivovaném stavu pro jemné mletí s aditivy typu vápence, sádrovce, magnezitu anebo v jejich kombinaci apod. s koncovou konverzí 15 tavnou louženco-spečencovou metodou nebo těkacími postupy při vysoké teplotě kalcinace (cca 1250 až 1550 °C).
Příklad 6
Lithná hornina Krupka s lithnou slídou typu polylithionitu KLí2A1Sí40io(F,0H)2 získaná za sucha v podobě koncentrátu lithné slídy s obsahem lithia 1,3 % hmotn. se zvýšeným obsahem Rb a Cs zbavená těžkých minerálů fluóru (topaz, CaF2) vzduchovým tříděním byla aktivována v zrnitostní frakci 0,1 až 2 mm navrženým technologickým postupem zahříváním při teplotě 500 až 800 °C po dobu asi 25 minut. Po vychladnutí slouží tato dehydratovaná forma Li-slídy, zbavená fluóru jako aktivní a lépe melitelný a 25 defluorizovaný zdroj ve směsi s přídavnými aditivy (vápenec, sádrovec, CaCh apod.) pro konverzi Li,
Rb a Cs do rozpustné formy tavnými i těkacími postupy.
Příklad 7
Semikoncentrát lithné slídy cinvalditu získaný po 1. suché magnetické separaci ve frakci až 2 mm obsahující asi 0,7 až 1,0 % hmotn. Li nebo jemně nadrcený lepidolit ve frakci až 1 mm byl v kontinuální šachtové nebo rotační peci po provedené kompaktaci směsi Li-slídy a směsi magnezitu MgCO3 a NaCl zahřívaný ve vznosu na teplotu 500 až 800 °C po dobu asi 20 až 30 minut. Částečnou nebo úplnou dehydratací slíd došlo k převedení semikoncentrátu Li-slídy do aktivní, slinuté formy, která se lépe mele 35 a výhodněji zpracovává po jemném rozemletí pod cca 63 až 100 μm loužením nebo těkáním.
Nerozpustný zbytek aluminosilikátů po loužení či vytěkání představuje pucolánově aktivní průmyslově využitelný metaaluminosilikát dobře reagující v jemném stavu s Ca(OH)2.
Příklad 8
Koncentráty nebo aktivované koncentráty lithných slíd (cinvaldit, polylithionit, lepidolit, ale i muskovit a biotit s Li, atd.) byly smíchány v původní zrnitosti až 2 mm s jemným, plaveným kaolinem typu Sedlec la nebo lépe s kaolinem Velký Luh VLF se zvýšeným množstvím draselné muskovitické slídy s obsahem rubidia, lithia a cesia, ale také s příměsí Ca(OH)2 jako flokulantu a se zbytky Na2CO3 jako 45 ztekucovala, v dávce (70 % hmotn. kaolinu + 20 % hmotn. koncentrátu Li-slídy + 10 % hmotn. MgCO3) a kompaktovány tlakem na pevné částečky tvaru meruňkové pecky. Poté byly řízenou kalcinací zahřívány v kontinuální šachtové peci, resp. v rotační peci v teplotním pásmu 700 až 1000 °C po dobu 30 až 60 minut od předehřívání po výpal a chlazení. Byl získán nelepivý, kalcinovaný kompaktát, který se dále ultra jemně namlel a vytřídil na zrnitostní frakci až 25 μm. Po loužení jemného prášku ve slabě 50 kyselém nebo alkalickém nebo horkém vodním prostředí byl ve filtrátu získán koncentrát rozpuštěných sloučenin Li, Rb a Cs a nerozpustný zbytek po odvodnění v kalolise představuje výborný pucolán metakaolinového typu, který je však možné využít i v husté, nekalolisované suspenzi pucolánu. Navíc se takto získaný pucolán výhodně odbarvuje (naběluje), kdy chromatogenní prvky typu minerálů železa, titanu, manganu apod. přecházejí do výluhu a tím se metasilikát naběluje. To je výhodné pro jeho 55 aplikace v průmyslu, například jako přídavek do barev, spárovacích hmot, tmelů, omítek, štuků apod.
- 5 CZ 309557 B6
Příklad 9
Semikoncentrát nebo koncentrát v původní neaktivované anebo aktivované nebo defluorizované formě lithné slídy, včetně lepidolitu a lithné horniny spodumenu lze s výhodou využít jako tavicí složku umožňující snížení teploty kalcinace nebo nízkoenergetického zahřívání při získávání pucolánově aktivních metaaluminosilikátů, konkrétně metakaolinů (metakaolinitů), metajílů, metalupků, metabentonitů, metabřidlic apod. Například jemně nebo hrubě plavený kaolin nebo surový kaolin obsahující po předúpravě sloučeniny Li nebo odpadní kaolinitický, illitický nebo bentonitický jíl s přídavkem lithné slídy nebo spodumenu apod. v množství 1 až 70 % hmotn. po provedené kompaktaci zahřátý na teplotu asi 500 až 800 °C po dobu 10 až 40 minut poskytl výborný metasilikát (metakaolin) s pucolánovou aktivitou 1000 až 1200 mg Ca(OH)2/gram pucolánu srovnatelný s metakaolinem získaným kalcinací v šachtové peci při vyšší teplotě (cca 900 až 1050 °C). Přídavek lithných sloučenin působí při výrobě aluminometasilikátů jako účinné tavidlo příznivě snižující teplotu výpalu kaolinu, jílu, bentonitu, břidlice atd. Po výluhu kalcinovaných porézních granulí, granulátu či prášku metasilikátu se získají ve filtrátu sloučeniny Li, Rb, Cs a další důležité složky a nerozpustný zbytek je účinný pucolán. Výluh pórovitého produktu ve slabě kyselém roztoku, např. HCl může poskytnout pucolán s vyšší bělostí anebo bílé, měkké plnidlo.
Příklad 10
Směs koncentrátů lithných slíd cinvalditu a polylithionitu byla v poměru 80 % hmotn. smíchána se směsí 20 % hmotn. aditiv (10 % hmotn. NaCl +10 % hmotn. Ca(OH)2) a po vytvoření pevných tělísek podrobena zahřívání v rotační peci anebo bez kompaktace v původní zrnitosti až 2 mm v pasové, kontinuální peci na teplotu 600 až 800 °C po dobu asi 20 minut v žárovém pásmu. Pás v pasové peci byl před zahříváním opatřen ochranným grafitovým nátěrem proti lepení slinuté koncentrátu Li-slídy. Po prudkém zchlazení horkého slinutého koncentrátu ve studené vodě došlo k jeho rozpadnutí (s tvorbou mikrotrhlinek) a po následném jemném rozemletí pod cca 40 až 100 μm byly vylouženy sloučeniny Li, Rb, Cs s konečnou konverzí na obchodovatelný Li2CO3. Podobně je možné vyloužit sloučeniny Li po ochlazení vzduchem a jemném rozemletí. Vedlejším produktem je aktivní metaluminosilikát s pucolánovou aktivitou.
Příklad 11
Koncentrát lithné slídy Cínovec (cinvaldit) s obsahem Li asi 1,2 % hmotn. a cinvalditu cca 65 až 70 % hmotn. byl smíchán v poměru 60 % hmotn. Li-slídy a 40 % hmotn. sádrovce a zahříván na teplotu 800 °C po dobu 30 až 40 minut. Po jemném rozemletí slinutého koncentrátu byly sloučeniny Li vylouženy v horké vodě.
Claims (3)
1. Způsob úpravy lithné suroviny, vyznačující se tím, že lithnou surovinou je primární aluminosilikátová hornina s obsahem lithia, sekundární lithná surovina z odkaliště po výrobě cínu a 5 wolframu a semikoncentrát nebo koncentrát lithné slídy, která se podrobí zahřívání na teplotu 500 až 800 °C po dobu až 60 minut pro odstranění fluoru a dobrou melitelnost lithné suroviny, přičemž následně se podrobí další úpravě vybrané ze skupiny zahrnující tavení při teplotě 800 až 1700 °C bez aditiv nebo s aditivy typu CaCO3, CaSO4.2H2O, CaCL, MgCOs, Ca(OH)2 s míchacím modulem Li-slída/směs aditiv až 70 % hmotn. Li-slídy : 30 % hmotn. směsi aditiv pro snížení emisí CO2 a 10 loužení, přičemž hlavním produktem jsou rozpustné nebo těkatelné sole Li a vedlejším produktem je nerozpuštěný pucolánově aktivní metaaluminosilikát.
2. Způsob úpravy podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahřívání lithné suroviny na teplotu 500 až 800 °C je za působení tavidel vybraných ze skupiny zahrnující NaHCOs, Na2CO3, Na2SiO3, CaO, Ca(OH)2, NaHSO4, Na2SO4, CaCh, NH4Q, NaCl, KAl(SO4)2 a KAl(SO4)2.12(H2O), za
15 vzniku slinutého lithného produktu, který je dále podroben přímému loužení.
3. Způsob úpravy podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že loužení se provádí v rozpouštědle vybraném ze skupiny zahrnující horkou vodu, kyselý nebo slabě kyselý roztok a alkalický roztok.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-672A CZ309557B6 (cs) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Způsob úpravy lithné suroviny |
| DE102021132918.3A DE102021132918A1 (de) | 2020-12-14 | 2021-12-14 | Wasserfreies Verfahren zur Herstellung von aktivierten, defluorierten, gesinterten Konzentraten von lithiumhaltigen Alumosilikaten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-672A CZ309557B6 (cs) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Způsob úpravy lithné suroviny |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020672A3 CZ2020672A3 (cs) | 2022-06-22 |
| CZ309557B6 true CZ309557B6 (cs) | 2023-04-12 |
Family
ID=81750244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020-672A CZ309557B6 (cs) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Způsob úpravy lithné suroviny |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309557B6 (cs) |
| DE (1) | DE102021132918A1 (cs) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114772833B (zh) * | 2022-05-13 | 2024-03-12 | 盛隆资源再生（无锡）有限公司 | 一种硝酸型高含氯剥锡废液的处理方法 |
| CN115198110A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-18 | 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 | 一种伟晶岩锂精矿中提取锂铷铯的方法 |
| CN115180637B (zh) * | 2022-07-11 | 2023-12-15 | 新疆志存新能源材料有限公司 | 一种利用钨锡尾矿梯次回收氢氧化锂的方法 |
| CN115323171A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-11 | 河南恒润科技有限公司 | 一种碳酸锂生产过程中降低氟离子含量方法 |
| CN116409804B (zh) * | 2023-02-23 | 2023-10-03 | 唐山鑫丰锂业有限公司 | 一种从低品位的锂矿石矿原料中提取锂盐的方法 |
| CN116492996B (zh) * | 2023-05-09 | 2025-06-10 | 广西大学 | 一种改性膨润土废水处理剂及应用 |
| CN116605892B (zh) * | 2023-07-11 | 2024-02-09 | 唐山鑫丰锂业有限公司 | 一种云母矿生产氢氧化锂的工艺 |
| CN117466318B (zh) * | 2023-10-25 | 2025-09-23 | 唐山鑫丰锂业有限公司 | 一种从锂矿石中提取碳酸锂的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB770812A (en) * | 1955-06-06 | 1957-03-27 | Borax Cons Ltd | Method of lithium extraction |
| CN103173611A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 贵州大学 | 从铝质岩中提取金属锂的方法 |
| CN108034839A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-15 | 福州大学 | 锂云母悬浮焙烧脱氟的方法 |
| CN110042262A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-07-23 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种选择性浸出低品位沉积型锂矿的方法 |
| CN110358934A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-10-22 | 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 |
-
2020
- 2020-12-14 CZ CZ2020-672A patent/CZ309557B6/cs unknown
-
2021
- 2021-12-14 DE DE102021132918.3A patent/DE102021132918A1/de active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB770812A (en) * | 1955-06-06 | 1957-03-27 | Borax Cons Ltd | Method of lithium extraction |
| CN103173611A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 贵州大学 | 从铝质岩中提取金属锂的方法 |
| CN108034839A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-15 | 福州大学 | 锂云母悬浮焙烧脱氟的方法 |
| CN110042262A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-07-23 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种选择性浸出低品位沉积型锂矿的方法 |
| CN110358934A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-10-22 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102021132918A1 (de) | 2022-06-15 |
| CZ2020672A3 (cs) | 2022-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ309557B6 (cs) | Způsob úpravy lithné suroviny | |
| CA2248975C (en) | A process for the production titanium concentrate having a chemical composition similar to ilmenite from highly impure anatase ores | |
| CN101450874B (zh) | 利用富钾岩石生产农用矿物基硝酸钾的方法 | |
| BE1024028B1 (nl) | Verbeterde slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen | |
| KR101161755B1 (ko) | 저품위 석회석의 품위 향상 방법과 그 석회석 | |
| Taha et al. | Manufacturing of ceramic products using calamine hydrometallurgical processing wastes | |
| CA3215308A1 (en) | Cementitious production from non-limestone material | |
| JP6828464B2 (ja) | ナトリウム含有ガラスからナトリウムを除去する方法およびセメントの製造方法 | |
| US3660073A (en) | Ore pelletizing aid | |
| KR102668414B1 (ko) | 폐내화갑으로부터 탄산리튬을 제조하는 공정에서 발생하는 폐기물의 량을 최소화 하는 방법 | |
| JP2007245016A (ja) | 廃棄物焼却灰の処理方法及びその処理方法によって得た砂代替材並びに砕石代替材 | |
| KR101078000B1 (ko) | 메카노케미칼 반응에 의한 페로니켈슬래그로부터 황산마그네슘 및 이산화규소 제조방법 | |
| KR101325205B1 (ko) | 광미의 재활용방법 | |
| CN109354482A (zh) | 一种大理岩型中低品位硅灰石矿的综合利用工艺 | |
| CN100427429C (zh) | 尖晶石系复合氧化物烧制体及其制造方法 | |
| CN1323757A (zh) | 一种超细煅烧高岭土的生产方法 | |
| RU2539884C1 (ru) | Способ переработки железосодержащих отходов | |
| CZ2021261A3 (cs) | Způsob získávání lithia z Li-slídy nebo Li-aluminosilikátu anebo odpadního produktu obsahujícího Li vyluhováním ve vodném, kyselém anebo alkalickém roztoku s možností využití přírodních kyselých důlních vod a koncentrovaných solanek | |
| CN115803303B (zh) | 提供反应性水泥成分或混凝土外加剂的方法 | |
| US3266887A (en) | Ore pelletization process and products | |
| KR101325204B1 (ko) | 광미로부터 매트와 슬래그를 얻는 방법 | |
| KR101256807B1 (ko) | 활용도가 낮은 석회석 분말을 이용한 생석회 성형체 및 그 제조방법과 이를 이용한 경질탄산칼슘 | |
| US20250146091A1 (en) | Method for treating steel mill slag | |
| KR101796041B1 (ko) | 침강성탄산칼슘 원료용 고품위 석회유 제조를 위한 실리카 제거 방법 | |
| CZ2020407A3 (cs) | Způsob úpravy primární rudné horniny s obsahem lithia a sekundární lithné suroviny z odkališť po výrobě minerálů Sn a W pro získávání koncenrátu nebo aktivovaného koncentrátu lithné slídy |