FI63923C - FOERFARANDE FOER UTVINNING AV LITIUMKARBONAT I REN FORM - Google Patents

FOERFARANDE FOER UTVINNING AV LITIUMKARBONAT I REN FORM Download PDF

Info

Publication number
FI63923C
FI63923C FI820922A FI820922A FI63923C FI 63923 C FI63923 C FI 63923C FI 820922 A FI820922 A FI 820922A FI 820922 A FI820922 A FI 820922A FI 63923 C FI63923 C FI 63923C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
lithium
solution
carbonate
water
lithium carbonate
Prior art date
Application number
FI820922A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI63923B (en
Inventor
Kjell Anders Martin Dahlberg
Leif Erik Ingmar Hummelstedt
Original Assignee
Partek Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Partek Ab filed Critical Partek Ab
Priority to FI820922A priority Critical patent/FI63923C/en
Application granted granted Critical
Publication of FI63923B publication Critical patent/FI63923B/en
Publication of FI63923C publication Critical patent/FI63923C/en

Links

Description

63923 / Förfarande för utvinning av litiumkarbonat i ren form Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för utvinning av litiumkarbonat i ren form ur kalcinerade litiumhaltiga silikatmalmer.The present invention relates to a process for the recovery of pure lithium carbonate from calcined lithium-containing silicate ores.

Den för litiumutvinningen viktigaste ravaran har under de senaste tiderna värit litium-haltiga silikatmalmer, t ex spodumen, petalit och lepidolit, men även litiumhaltiga saltlösningar, s k "brines". Utgäende frän dessa rävaror har ett flertal metoder för utvinningen av litium presente-rats men endast nägra har i praktiken tillämpats.The most important raw material for lithium extraction has in recent times been lithium-containing silicate ores, such as spodum, petalite and lepidolite, but also lithium-containing salt solutions, so-called "brines". Starting from these foxes, a number of methods for the extraction of lithium have been presented, but only a few have been applied in practice.

Den allmännaste metoden för utvinning av litium ur t ex spodumen utgörs av den s k svavelsyrametoden. I denna process konverteras först a-spodumen tili 6-spodumen genom upp-hettning av materialet tili temperaturer omkring 1000°C.The most common method for extracting lithium from, for example, spodum is the so-called sulfuric acid method. In this process, α-spodum is first converted to 6-spodum by heating the material to temperatures around 1000 ° C.

Genom att därefter behandla materialet med svavelsyra vid ca. 200°C-300°C bildas L12SO4, vilket genom lakning av materialet med vatten övergär i vätskefasen. Vid sulfatise-ringen erhälls även delvis andra komponenter i vattenlöslig form, t ex järn, aluminium, natrium, kalcium, magnesium m m. Vid en päföljande höjning av lösningens pH med t ex en kal-ciumhydroxid-suspension utfälls mänga av de kontaminerande metallerna som hydroxider. I lösningen kvarblivande kalcium och magnesium utfälls som karbonater vid tillsats av ^200^. Efter det att allt fast material avlägsnats ur LijSO^-lösningen koncentreras denna vid behov och I^CO^ utfälls vid tillsats av en mättad Na2CC>3-lösning. Utfällning-en utförs heist i temperaturomrädet 80-100°C, eftersom lös-ligheten för I^CO^ är minst i detta omräde.By then treating the material with sulfuric acid at approx. 200 ° C-300 ° C, L12SO4 is formed, which, by leaching the material with water, is transferred into the liquid phase. In the sulfation process, other components in water-soluble form, such as iron, aluminum, sodium, calcium, magnesium, etc. are also partially obtained. Upon a subsequent increase in the pH of the solution with, for example, a calcium hydroxide suspension, many of the contaminating metals are precipitated. hydroxides. Remaining calcium and magnesium in the solution precipitate as carbonates upon addition of After all the solid material has been removed from the LijSO ^ solution, it is concentrated as needed and I₂CO₂ is precipitated by the addition of a saturated Na 2 CC> 3 solution. The precipitation is carried out in the temperature range of 80-100 ° C, as the solubility of 1 CO 2 is at least in this range.

I en annan metod har denna process modifierats sä att man i stället för en svavelsyra-behandling av materialet utför en behandling vid ca 1000°C med I^SO^ och/eller NajSO^ för er-hällandet av Li2SC>4, vilket genom konventionell behandling överförts i I^CC.^ .In another method, this process has been modified so that, instead of a sulfuric acid treatment of the material, a treatment is carried out at about 1000 ° C with I₂SO ^ and / or Na₂SO ^ to obtain Li treatment transferred in 1 CC.

2 6 3 9 2 3 För framställning av en LiOH-lösning utgäende frän den li-tium-haltiga malmen har bl a en metod presenterats, i vil-ken spodumen och en CaCO^-suspension (CaO, Ca(0H)2) blan-das och behandlas under rostande betingelser vid 1000-1200°C varvid LiOH bildas efter lakning med vatten. Det fasta ma-terialet avskiljs ur suspensionen och den orena LiOH-lös-ningen koncentreras och far reagera med t ex CC^-gas, varvid Li2C02 utfälls.2 6 3 9 2 3 For the preparation of a LiOH solution starting from the lithium-containing ore, a method has been presented, among which spodum and a CaCO 3 suspension (CaO, Ca (OH) 2) blend is dosed and treated under roasting conditions at 1000-1200 ° C, with LiOH being formed after leaching with water. The solid material is separated from the suspension and the crude LiOH solution is concentrated and reacted with, for example, CC₂ gas, precipitating Li₂CO₂.

Malmen kan även rostas under klorerande betingelser med CaCl2 och CaC03 (eller KCl + CaC03) i temperaturomrädet 1100-1200°C, varvid LiCl medföljer avgasströmmen och da den-na bringas i kontakt med vatten övergär LiCl i vattenlöslig form. Den orena LiCl-lösningen fär därefter reagera med t ex en Na2C03-lösning, varvid Li2C03 utfälls.The ore can also be roasted under chlorinating conditions with CaCl2 and CaCO3 (or KCl + CaCO3) in the temperature range of 1100-1200 ° C, with LiCl accompanying the exhaust stream and when contacted with water, LiCl transfers into water-soluble form. The crude LiCl solution is then reacted with, for example, a Na2CO3 solution, whereby Li2CO3 is precipitated.

Naturligt förekommande saltlösningar, "brines", innehällande LiCl är ofta kraftigt kontaminerade av bl a natrium, kalium, kalcium och magnesium. Lösningarna koncentreras och kalcium och magnesium utfälls förrän Na2CC>3 tillförs LiCl-lösningen och Li2CC>3 utfälls.Naturally occurring brines, "brines" containing LiCl, are often heavily contaminated by, for example, sodium, potassium, calcium and magnesium. The solutions are concentrated and calcium and magnesium are precipitated until Na2CC> 3 is added to the LiCl solution and Li2CC> 3 is precipitated.

I CA-patentskriften 643 843 beskrivs en process för utvin-ning av Li2C03 ur β-spodumen. Principen för denna process framgär av schemat i bifogade figur 2. I denna process behandlas 6-spodumenet i en autoklav med en Na2C03-lösning i temperaturomrädet 200-220°C och vid ett tryck av ca 5 MPa, varvid Li2CC>3 bildas i fast form (steg 10). I autoklaven sker följande reaktion: H2°CA patent 643,843 discloses a process for the recovery of Li2CO3 from β-spodum. The principle of this process is evidenced by the diagram in attached Figure 2. In this process, the 6-spodumen is treated in an autoclave with a Na 2 CO 3 solution in the temperature range 200-220 ° C and at a pressure of about 5 MPa, whereby Li shape (step 10). In the autoclave, the following reaction occurs: H2 °

Li20-Al203*4Si02 + Na2C03 —=-» Li2C03+ Na20·A1203·4Si02·2H20 För att separera det bildade fasta Li2C03:et frän det övriga fasta materialet (lakresten) avkyls suspensionen och C02~ gas inleds under ett tryck av ca 1 MPa, varvid Li2C03:et övergär i en vattenlöslig LiHC03-form (steg 11) och det fasta materialet avfiltreras (steg 12). Därefter utdrivs C02~ 63923 gasen ur den litiumhaltiga lösningen genom uppvärmning till ca 95°C, varvid Li2C03 utfaller, med därpa följande kris-tallavskiljning (steg 13).Li20-Al203 * 4Si02 + Na2CO3 - = - »Li2CO3 + Na20 · A1203 · 4Si02 · 2H20 To separate the formed solid Li2CO3 from the other solid (lacquer residue), the suspension is cooled and CO 2 gas is initiated under a pressure of about 1 MPa , wherein the Li2CO3 is poured into a water-soluble LiHCO3 form (step 11) and the solid is filtered off (step 12). Thereafter, the CO 2 ~ 63923 gas is expelled from the lithium-containing solution by heating to about 95 ° C, with Li 2 CO 3 precipitating, with subsequent crystalline separation (step 13).

I denna kända process är Li2C03-kristallerna frän steg 10 bundna till den fasta lakresten, vilket betyder att kristal-lerna mäste upplösas för att fä dem avskiljda frän lakresten. Vid upplösning av Li2C03-kristallerna kommer även oreagerat Na2C03 (i steg 10 används vanligen ett betydande överskott av Na2C03) och andra lösliga komponenter i malmen att upplösas, vilket innebär att koncentrationen av främmande joner i Li-lösningen kommer att vara relativt hög, vilket inver-kar menligt pä renheten av de utfällda Li2C03-kristallerna.In this known process, the Li 2 CO 3 crystals from step 10 are bonded to the solid lacquer residue, which means that the crystals must be dissolved to obtain them separated from the lacquer residue. When dissolving the Li2CO3 crystals, even unreacted Na2CO3 (in step 10, a significant excess of Na2CO3 is used) and other soluble components of the ore will be dissolved, which means that the concentration of foreign ions in the Li solution will be relatively high. -may be detrimental to the purity of the precipitated Li2CO3 crystals.

En annan nackdel med denna process är att lakresten mäste avskiljas frän LiHCO^-lösningen, som vid normaltryck är instabil. CC^-gas frigors spontant vid normaltryck frän LiHC03~lösningen med den päföljd att Li2C03 utfaller. Detta innebär, att lakresten mäste avfiltreras mycket snabbt, heist fnom nägon minut, vilket föranleder svärigheter.Another disadvantage of this process is that the residue must be separated from the LiHCO 3 solution, which is unstable at normal pressure. CC 2 gas is released spontaneously at normal pressure from the LiHCO 3 solution, with the result that Li 2 CO 3 precipitates. This means that the lacquer residue must be filtered out very quickly, heist in just a few minutes, which causes difficulties.

Litiumkarbonat framställd utgäende frän nägon litiumhaltig silikatmalm eller "brine” genom t ex nägon av de ovan uppräk-nade metoderna innehäller i nägon män främmande joner, var-för karbonatet oftast renas för att uppfylla internationella kvalitetsfordringar angäende dess renhet. De förorenande kom-ponenterna kan härröra sig frän t ex den ursprungliga malmen, frän tillsatskemikalier, frän apparaturmaterial eller genom att föroreningarna byggs upp i nägot kretssystem i processen. Beroende pä genom vilken metod Li2C03:et har framställts kommer innehället av de olika komponenterna att variera.Lithium carbonate produced from any lithium-containing silicate ore or "brine" by, for example, any of the above enumerated methods contains foreign ions in some men, for which the carbonate is most often purified to meet international quality standards regarding its purity. derived from, for example, the original ore, from the additive chemicals, from the equipment material or by the contamination being built up in some circuit system in the process, depending on which method the Li2CO3 has been produced, the content of the various components will vary.

Oftast bestär de främmande jonerna av natrium, kalium, kalcium, magnesium, järn, aluminium, sulfat och klorid. Vid användning av Εΐ2003 som tillsatskemikalie i kryolit-smältan vid fram-ställning av primär aluminium genom Hall-Herault-processen har högre halter av bl a fosfor och svavel i Li2C03 negativa följder vid aluminiumproduktionen. Vid förädling av Li2C03 4 63923 till metalliskt litium bör möjligast ren I^COg användas som rämaterial och speciellt höga halter av natrium och svavel bör undvikas. Vid användning av I^CO^ för farmaceutiska preparat bör karbonatet vara mycket rent.Most often, the foreign ions consist of sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, aluminum, sulfate and chloride. When using Εΐ2003 as an additive in the cryolite melt in the production of primary aluminum through the Hall-Herault process, higher levels of phosphorus and sulfur in Li2CO3 have negative consequences in aluminum production. When processing Li 2 CO 3 4 63923 into metallic lithium, pure I 2 CO 2 should be used as a raw material and especially high levels of sodium and sulfur should be avoided. When using 1 CO 2 for pharmaceutical preparations, the carbonate should be very pure.

Rening av det utfällda LijCO^tet har utförts genom tvättning av kristallerna med en vattenlösning. För att erhälla en kommersiellt acceptabel produktrenhet har man värit tvungen att använda rätt stora mängder tvättlösning, da i synnerhet rätt höga halter av alkalimetaller och sulfat ofta kontami-nerar I^CO^-kristallerna. I och med att Stora mängder tvätt-lösning och flera tvättningssteg används vid reningen kommer andelen löslig I^CO-j att vara hög, vilket kan medföra bety-dande litiumförluster i processen. A andra sidan innebär en returnering av tvättlösningen i processen bl a att energi-krävande koncentrationsätgärder bör vidtagas och att förbruk-ningen av oiikä kemikalier ökar. Detsamma gäller även om en fullständig upplösning av I^CO-j utförs med vatten, varefter en ny kristallisation mäste utföras.Purification of the precipitated LiCOCOET has been carried out by washing the crystals with an aqueous solution. In order to obtain a commercially acceptable product purity, it has been necessary to use fairly large amounts of detergent solution, especially the high content of alkali metals and sulphates, in particular, often contaminates the ³CO₂ crystals. As Large amounts of washing solution and several washing steps are used in the purification, the proportion of soluble I₂CO₂ will be high, which can cause significant lithium losses in the process. On the other hand, a return of the washing solution in the process means, among other things, that energy-demanding concentration measures should be taken and the consumption of various chemicals increased. The same is true even if a complete dissolution of I₂CO₂ is carried out with water, after which a new crystallization must be carried out.

För att minska vattenmängden vid reningen kan upplösningen av LI2CO2 underlättas genom reaktion med t ex saltsyra tili LiCl, vilken har högre löslighet i vatten än LijCO-j. En ny kristallisation av Li2CO.j fordrar äter tillsats av kemikalier och detta medför en större risk för att kristallerna änyo blir kontaminerade.To reduce the amount of water in the purification, the solution of LI2CO2 can be facilitated by reaction with, for example, hydrochloric acid in LiCl, which has higher solubility in water than LijCO-j. A new crystallization of Li2CO.j requires the addition of chemicals and this leads to a greater risk of the crystals becoming contaminated.

Beroende pä ur vilket rämaterial och genom vilken metod litiumutvinningen sker kommer det utfällda Li-karbonatet att vara kontaminerat med olika halter av främmande joner, t ex natrium, kalium, kalcium, magnesium, järn, aluminium, sulfat och klorid.Depending on which raw material and by which method the lithium recovery takes place, the precipitated Li carbonate will be contaminated with various levels of foreign ions, for example sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, aluminum, sulphate and chloride.

Renhetsfordringarna för komraersiella L1200^-produkter av teknisk kvalitet är följande:The purity requirements for commercial grade L1200® commercial grade products are as follows:

IIII

5 639235 63923

Typisk halt Garanterad halt Li2C03 99,1 % 99,0 % H20 (500°C, 30 min) 0,5 6 0,6Typical content Guaranteed content Li2CO3 99.1% 99.0% H2O (500 ° C, 30 min) 0.5 6 0.6

Cl 0,002 £ 0,005 S04 0,3 £ 0,4Cl 0.002 £ 0.005 S04 0.3 £ 0.4

Fe203 0,001 £ 0,003Fe203 0.001 £ 0.003

CaO 0,01 f 0,05CaO 0.01 f 0.05

Na20 0,15 £ 0,2Na20 0.15 £ 0.2

Olösligt (i HCl) 0,002 £ 0,005 Mälet för föreliggande uppfinning är att undanröja nackde-larna med hittills kända förfaranden för utvinning och re-ning av litiumkarbonat och att ästadkomma ett enkelt och effektivt förfarande för rening av litiumkarbonat.Insoluble (in HCl) 0.002 £ 0.005 The object of the present invention is to remove the disadvantages of hitherto known methods for the recovery and purification of lithium carbonate and to provide a simple and effective process for the purification of lithium carbonate.

Detta har pii mycket tillfredställande sätt kunnat ästadkom-mas genom att orent och svärlösligt litiumkarbonat utvunnet ur kalcinerade litiumhaltiga silikatmalmer, överförs i en mera vattenlöslig litiumvätekarbonatform genom tillförsel av koldioxid tili en vattensuspension av det orena litium-karbonatet, med därpä följande utdrivning av koldioxid ur litiumvätekarbonatlösningen genom uppvärmning för utfällning av rent litiumkarbonat, som därefter avskijs ur lösningen, varefter an sa Önskas, onvannämnda reningsprocedur för litiumkarbonat upprepas.This has been achieved in a very satisfactory manner by transferring impure and highly soluble lithium carbonate extracted from calcined lithium-containing silicate ores, in a more water-soluble lithium hydrogen carbonate form, by adding carbon dioxide to a water suspension of the decomposed lithium carbonate, by heating to precipitate pure lithium carbonate, which is then removed from the solution, after which it is desired, the above-mentioned purification procedure for lithium carbonate is repeated.

Uppfinningen beskrives nedan under hänvisning tili schemat i bifogade figur 1, varav principen för föreliggande förfarande framgär.The invention is described below with reference to the scheme of the attached Figure 1, of which the principle of the present process is embodied.

Utvinningen av litiumkarbonat i oren form ur β-spodumen ut-förs pIL i och för sig känt sätt (steg 1-5) . Som utgängsma-terial i processen kan man förutom spodumen även använda andra litiumhaltiga silikatmalmer, t ex petalit och lepidolit. β-spodumenet behandlas med ett överskott av svavelsyra vid ca 250°C, varvid Li2S04 bildas i fast form (steg 1). Litium-innehället i β-spodumenet kan alternativt överföras tili Li2S04 gencm behandling vid ca 1000°C med K2S04 och/eller Na2S04.The recovery of lithium carbonate in unclean form from the β-spodum is carried out in a manner known per se (steps 1-5). As starting material in the process, in addition to the spodum, other lithium-containing silicate ores, such as petalite and lepidolite, can also be used. The β-spodumen is treated with an excess of sulfuric acid at about 250 ° C, whereby Li2SO4 is formed in solid form (step 1). The lithium content of the β-spodumen may alternatively be transferred to Li2SO4 by treatment at about 1000 ° C with K2SO4 and / or Na2SO4.

6392363923

Genom lakning av materialet med vatten övergär Li2S04:et i vätskefasen (steg 2). De kontaminerande vattenlösliga komponenterna som härrör sig frän den ursprungliga malmen utfälls genom tillsats av CaO, varefter allt fast material avskiljs (steg 3). Även andra kemikalier än CaO kan användas vid lösningsreningen. Den resulterande L±2S0ij-lösningen koncentreras vid behov (steg 4). Vid tillsats av en mättad Na2C03~lösning utfaller Li2C03-kristaller som därefter avskiljs (steg 5).By leaching the material with water, the Li2SO4 transfers into the liquid phase (step 2). The contaminating water-soluble components derived from the original ore are precipitated by the addition of CaO, after which all solid material is separated (step 3). Chemicals other than CaO can also be used in the solution purification. The resulting L ± 2S0 2 solution is concentrated as needed (step 4). Upon the addition of a saturated Na 2 CO 3 solution, Li 2 CO 3 crystals precipitate which are then separated (step 5).

I den uppfunna reningsmetoden överförs den "orena" Li2C03” produkten i den mera lättlösliga litiumvätekarbonatformen genom tillförsel av koldioxid till en Li2C02“suspension (steg 6). För fullständig upplösning av Li2C03 krävs den vattenmängd, vilken anges av lösligheten för LiHCO^ vid gäl-lande tryck- ooh temperaturbetingelser. Koldioxid utdrivs ur LiHCO^-lösningen genom uppvärmning, varvid Li2C03-kris-taller utfaller, med därpä följande kristallavskiljning (steg 7). De förorenande komponenterna kommer härvid att sä gott som fullständigt bli kvar i vattenlösningen. Vid an-. vändning av ren C02~gas införs inte ytterligare nägra kontaminerande komponenter.In the purified method invented, the "impure" Li2CO3 "product is transferred into the more easily soluble lithium hydrogen carbonate form by adding carbon dioxide to a Li2CO2" suspension (step 6). For complete dissolution of Li 2 CO 3, the amount of water indicated by the solubility of LiHCO 3 under current pressure and temperature conditions is required. Carbon dioxide is expelled from the LiHCO 3 solution by heating, with Li 2 CO 3 crystals precipitating, with subsequent crystal separation (step 7). The pollutant components will hereby remain almost completely in the aqueous solution. If applicable. using pure CO 2 gas no further contaminating components are introduced.

Vattenbehovet kommer säledes att vara lägre än vid upplösning av Li2C03 i vatten under normalförhallanden. Da även nägot litium blir kvar i löslig form efter Li2C03~utfällning-en föredrar man att returnera lösningen i processen för att inte nämnvärda litiumförluster skall uppstä.Thus, the water demand will be lower than when dissolving Li 2 CO 3 in water under normal conditions. Since even some lithium remains in soluble form after the Li 2 CO 3 precipitation, it is preferred to return the solution in the process so as not to incur significant lithium losses.

Lösligheterna för Li2C03 och LiHC03 vid varierande temperatur och C02-tryck framgär i nedanstäende tabeller (A. Seidell: Solubilites of Inorganic and Metalorganic Compounds): h 7 63923The solubilities of Li2CO3 and LiHCO3 at varying temperatures and CO2 pressures are given in the tables below (A. Seidell: Solubilites of Inorganic and Metalorganic Compounds): h 7 63923

Tabell 1 Lösligheten för I^CO^ t g Li2C03 °C_100 g lösning 0 1,52 10 1,41 20 1,31 30 1,24 40 1,16 50 1,07 60 1,00 80 0,84 100 0,71Table 1 Solubility of I₂CO₂ t g Li₂CO0 ° C_100 g solution 0 1.52 10 1.41

Tabell 2 Lösligheten för LiHC03 C02_tryck g LiHCOj/lOO g lösningTable 2 Solubility of LiHCO 3 CO 2 pressure g LiHCO 2/100 g solution

atm_Ofc_18°C 40°C_60°Catm_Ofc_18 ° C 40 ° C_60 ° C

1 14,13 10,56 8,55 7,33 5 16,96 12,52 8,62 10 19,91 14,90 8,68 20 - 17,29 11,48 7,53 30 - 12,23 I en föredragen utföringsform enligt uppfinningen utförs re-ningen sä att Li2CC>3 och vatten, motsvarande den mängd som är nödvändig för överförandet av Li-karbonatet tili Li-väte-karbonat vid rädande temperatur och C02~tryck, blandas i en reaktor eller tryckkärl, i vilken C02~gas inleds. De fiesta i Li-karbonatet ingäende förorenande komponenterna är vatten-lösliga och dessa gär säledes samtidigt i lösning.1 14.13 10.56 8.55 7.33 5 16.96 12.52 8.62 10 19.91 14.90 8.68 20 - 17.29 11.48 7.53 30 - 12.23 I a preferred embodiment of the invention is carried out such that Li2CC> 3 and water, corresponding to the amount necessary for the transfer of the Li carbonate to Li hydrogen carbonate at rescue temperature and CO2 pressure, are mixed in a reactor or pressure vessel, in which CO 2 gas is introduced. Most of the Li carbonate-contaminating components are water-soluble and thus preferable at the same time in solution.

Efter det att reaktionen ägt rum kan lösningen snabbt filtre-ras om eventuellt olösligt material finns kvar. Li2C03 äterutfälls ur LiHCO^-lösning genom att avdriva C02· Detta kan utföras i en omrörarförsedd reaktor i vilken lösningen uppvärms tili 80-100°C, vid vilken temperatur Li-karbonaten3 löslighet är lägst. De förorenande komponenterna befinner sig i löslig form i lösningen även under Li2C03-kristallisa-tionen. Det renade Li-karbonatet avskiljs ur lösningen efter kristallisationen genom t ex filtrering eller centrifu-gering, medan den klara lösningen, vilken innehäller nägot 8 63923 litium i löslig form, kan returneras i processen för att förhindra litium-förluster. Den vid kristallisationen fri-gjorda C02-gasen kan även äteranvändas vid upplösningsske-det i avsikt att förbättra reningsmetodens ekonomi.After the reaction has taken place, the solution can be rapidly filtered if any insoluble material remains. Li 2 CO 3 is precipitated out of LiHCO 3 solution by evaporating CO 2. This can be carried out in a stirred reactor in which the solution is heated to 80-100 ° C, at which temperature the Li carbonate 3 solubility is lowest. The pollutant components are in soluble form in the solution even during Li 2 CO 3 crystallization. The purified Li carbonate is separated from the solution after crystallization by, for example, filtration or centrifugation, while the clear solution, which contains some soluble lithium in soluble form, can be returned in the process to prevent lithium loss. The CO 2 gas released during crystallization can also be re-used at the dissolution stage in order to improve the economics of the purification method.

Reningen kan vid behov utföras i pä varandra följande steg med avslutande tvättning av det rekristalliserade litium-karbonatet.The purification can, if necessary, be carried out in successive steps with final washing of the recrystallized lithium carbonate.

Jämfört med processen enligt CA-patentet 643 843 erhälls med processen enligt föreliggande uppfinning en renare Li2C03“produkt, som uppfyller internationella renhetsnormer. Halten av de kritiska föroreningarna Na20, CaO, Fe203 och SO4 är mycket lag. I bäda processerna utnyttjas samma reaktion Li2C03 + C02 + H20 ->2LiHC03, men med olika betydel- ser för processerna. I processen enligt CA-patentet 643 843 behövs reaktionen för att kunna avskilja Li2C03:et frän lakresten. I processen enligt föreliggande uppfinning behövs reaktionen för att upplösa Li2C03:et och fä förorenande joner i lösningen. Eftersom lakresten medföljt sä längt i processen enligt CA-patentet 643 843 kommer halten av främmande joner i LiHCO-j-lösningen att vara hög, vilket inverkar menligt pä renheten av den utkristalliserade Li2C03-produkten. 1 processen enligt föreliggande uppfinning undgär man dessutom den besvärliga avskiljningen av lakresten frän den vid nor-maltryck instabila LiHCO-j-lösningen.Compared to the process of CA Patent 643,843, the process of the present invention provides a purer Li2CO3 "product which meets international purity standards. The content of the critical pollutants Na2O, CaO, Fe2O3 and SO4 is very low. In both processes, the same reaction is used Li2CO3 + CO2 + H2O -> 2LiHCO3, but with different meanings for the processes. In the process of CA Patent 643,843, the reaction is needed to be able to separate the Li2CO3 from the lacquer residue. In the process of the present invention, the reaction is needed to dissolve the Li 2 CO 3 and get the pollutant ions in the solution. Since the lacquer residue was followed so long in the process according to CA patent 643 843, the content of foreign ions in the LiHCO-j solution will be high, which adversely affects the purity of the crystallized Li2CO3 product. In addition, in the process of the present invention, the troublesome separation of the lacquer residue is avoided from the unstable LiHCO-j solution which is unstable under normal pressure.

Uppfinningen belyses ytterligare med följande utförings-exempel:The invention is further illustrated by the following embodiments:

Exempel 1Example 1

Ett genom svavelsyrametoden framställt Li2COj-material inne-höll 0,90 % Na20, 0,14 % CaO, 0,001 % Fe203 och 1,4 % S04· Li2C03 och vatten blandades i en reaktor, varpä C02~gas fick strömma genom suspensionen. Suspensionen filtrerades och lösningen upphettades tili 95°C, varvid C02 avdrevs och Li2C03 kristalliserade. Produkten innehöll härvid li 63923 0,03 % Na20, 0,03 % CaO, <0,001 % Fe2C>3 och 0,08 % S04. Exempel 2A Li2CO2 material prepared by the sulfuric acid method contained 0.90% Na2O, 0.14% CaO, 0.001% Fe2O3 and 1.4% SO4 · Li2CO3 and water was mixed in a reactor, whereby CO 2 gas was allowed to flow through the suspension. The suspension was filtered and the solution heated to 95 ° C, evaporating CO 2 and crystallizing Li 2 CO 3. The product thus contained in 63923 0.03% Na2O, 0.03% CaO, <0.001% Fe2C> 3 and 0.08% SO4. Example 2

Ett genom svavelsyrametoden framställt I^CO^-material inne-höll 0,27 % Na20 och 0,72 % S04· 100 g av materialet blanda-des med 1,25 kg C02-mättat vatten vid 20°C i ett tryckkärl. C02-trycket höjdes till 1 MPa och gasgenomströmningen var 0,25 1/min. Efter 15 min reaktionstid vid 1 MPa hade 98,8 % av Li2C03~materialet övergätt i löslig form. Trycket sänk-tes och lösningen filtrerades, varpä den klara lösningen upphettades och Li2C03 utkristalliserades. Produkten innehöll nu 0,01 % Na20 och <0,05 % S04.A 1 CO 2 material prepared by the sulfuric acid method contained 0.27% Na 2 O and 0.72% SO 4 · 100 g of the material was mixed with 1.25 kg of CO 2 saturated water at 20 ° C in a pressure vessel. The CO 2 pressure was raised to 1 MPa and the gas flow rate was 0.25 l / min. After 15 minutes of reaction time at 1 MPa, 98.8% of the Li 2 CO 3 material had abandoned in soluble form. The pressure was lowered and the solution was filtered, whereupon the clear solution was heated and Li 2 CO 3 crystallized. The product now contained 0.01% Na 2 O and <0.05% SO 4.

Exempel 3Example 3

Ett genom svavelsyrametoden framställt Li2C03-material innehöll 7,2 % Na20, 0,002 % A1203, 5,4 % S04 och 0,003 % Cl.A Li2CO3 material prepared by the sulfuric acid method contained 7.2% Na2O, 0.002% Al2O3, 5.4% SO4 and 0.003% Cl.

100 g material blandades i 1,35 kg C02-mättat vatten vid 20°C i ett tryckkärl. C02~trycket höjdes till 1,5 MPa och gasgenomströmningen var 0,7 1/min. Efter 15 min reaktionstid vid 1,5 MPa hade 99,2 % av materialet övergätt i löslig form. Den äterkristalliserade Li2C03~produkten innehöll 0,15 % Na20, 0,002 % Al2C>3, 0,29 % S04 och 0,002 % Cl.100 g of material was mixed in 1.35 kg of CO 2 saturated water at 20 ° C in a pressure vessel. The CO 2 pressure was raised to 1.5 MPa and the gas flow rate was 0.7 l / min. After 15 minutes of reaction time at 1.5 MPa, 99.2% of the material had abandoned in soluble form. The ether crystallized Li 2 CO 3 product contained 0.15% Na 2 O, 0.002% Al 2 C> 3, 0.29% SO 4 and 0.002% Cl.

Claims (4)

1. Menetelmä litiumkarbonaatin talteenottamiseksi puhtaassa muodossa kalsinoiduista litiumpitoisista silikaattimal-meista, muuttamalla malmin litium-sisältö litiumsulfaatiksi, joka viedään nestefaasiin uuttamalla vedellä, jota seuraa liuoksen puhdistaminen ja kiinteän aineen erottaminen, minkä jälkeen litiumsulfaattiliuokseen, mahdollisen konsentroinnin jälkeen, lisätään natriumkarbonaattia litiumkarbonaatin sa-ostamiseksi, joka sen jälkeen erotetaan liuoksesta, tunnettu siitä, että saatu epäpuhdas ja niukkaliukoinen litiumkarbonaatti muutetaan vesiliukoisemmaksi litiumvety-karbonaattimuodoksi johtamalla epäpuhtaan litiumkarbonaatin vesisuspensioon hiilidioksidia, jota seuraa hiilidioksidin poistaminen litiumvetykarbonaattiliuoksesta kuumentamalla puhtaan litiumkarbonaatin saostamiseksi, joka sen jälkeen erotetaan liuoksesta, minkä jälkeen haluttaessa, edellä mainittu litiumkarbonaatin puhdistusmenetelmä toistetaan.A process for recovering lithium carbonate in pure form from calcined lithium-containing silicate ores by converting the ore lithium content to lithium sulphate, which is introduced into the liquid phase by extraction with water followed by purification of the solution and separation of the solid which is then separated from the solution, characterized in that the crude and sparingly soluble lithium carbonate obtained is converted to a more water-soluble lithium hydrogen carbonate form by introducing carbon dioxide into the aqueous suspension of impure lithium carbonate. repeated. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että epäpuhdas litiumkarbonaatti sekoitetaan litiumkarbonaatin muuttamiseksi litiumvetykarbonaatiksi tarvittavan vesimäärän kanssa lämpötilassa 0-60°C ja että tähän suspensioon johdetaan hiilidioksidikaasua paineessa 0,1-3 MPa, minkä jälkeen mahdollisesti läsnäoleva liukenematon aines erotetaan, jota seuraa hiilidioksidin poistaminen lämpötilassa 70-100°C ja kiteytyneen puhtaan litium-karbonaatin erottaminen suodattamalla tai sentrifugoimalla.Process according to Claim 1, characterized in that the crude lithium carbonate is mixed with the amount of water required for the conversion of lithium carbonate into lithium hydrogen carbonate at a temperature of 0 to 60 ° C and carbon dioxide gas at a pressure of 0.1 to 3 MPa is introduced into this suspension, after which any insoluble matter is separated , followed by removal of carbon dioxide at 70-100 ° C and separation of the crystallized pure lithium carbonate by filtration or centrifugation. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että litiumkarbonaatin muuttaminen litiumvetykarbonaatiksi suoritetaan reaktoriastiassa ja ettäProcess according to Claim 1 or 2, characterized in that the conversion of lithium carbonate into lithium hydrogen carbonate is carried out in a reactor vessel and in that
FI820922A 1982-03-17 1982-03-17 FOERFARANDE FOER UTVINNING AV LITIUMKARBONAT I REN FORM FI63923C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI820922A FI63923C (en) 1982-03-17 1982-03-17 FOERFARANDE FOER UTVINNING AV LITIUMKARBONAT I REN FORM

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI820922 1982-03-17
FI820922A FI63923C (en) 1982-03-17 1982-03-17 FOERFARANDE FOER UTVINNING AV LITIUMKARBONAT I REN FORM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI63923B FI63923B (en) 1983-05-31
FI63923C true FI63923C (en) 1983-09-12

Family

ID=8515214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI820922A FI63923C (en) 1982-03-17 1982-03-17 FOERFARANDE FOER UTVINNING AV LITIUMKARBONAT I REN FORM

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI63923C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI63923B (en) 1983-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11519081B2 (en) Methods for treating lithium-containing materials
US20220169521A1 (en) Processing of lithium containing material including hcl sparge
CA2851786C (en) Processing of lithium containing material
EP1037854B1 (en) Process for the purification of lithium carbonate
US10167531B2 (en) Processing of lithium containing material
JP2015510483A (en) Process to treat red mud
WO2013140039A1 (en) Method for recovering lithium carbonate
US20090022640A1 (en) Processes for treating aluminium dross residues
KR20220131519A (en) Methods for producing alumina and lithium salts
FI63923C (en) FOERFARANDE FOER UTVINNING AV LITIUMKARBONAT I REN FORM
NO150321B (en) FR
CN110980768A (en) Method for preparing high-quality sodium hydroxide by soda causticization

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: OY PARTEK AB