RU2019130853A

RU2019130853A - Способ экстракции лития

Info

Publication number: RU2019130853A
Application number: RU2019130853A
Authority: RU
Inventors: Брайан ХЭЙНС; Джейсон МАНН
Original assignee: Зе Юниверсити Оф Сидней
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2021-04-01
Also published as: EP3589584A4; CN111032573A; US20220372593A1; AU2021200745A1; RU2019130853A3; CA3059617A1; EP3589584A1; AU2022215306A1; RU2769121C2; AU2018228271A1; AU2018228271B2; US11371116B2; US20200071794A1; WO2018157203A1; AU2021200745B2

Claims

1. Применение угольной кислоты или водного раствора диоксида углерода для экстракции лития из одной или более литийсодержащих руд.

2. Применение по п. 1, где одна или более литийсодержащих руд содержат β-сподумен; или где одна или более литийсодержащих руд по существу состоят из β-сподумена.

3. Применение по п. 1 или 2, где одна или более литийсодержащих руд выбраны из группы, состоящей из сподумена, эвкриптита, петалита, амблигонита, лепидолита, циннвальдита, литиофилита и трифилита, гекторита и ядарита.

4. Способ экстракции лития из одной или более литийсодержащих руд, включающий следующие стадии:

a) измельчение указанных одной или более литийсодержащих руд до заданного среднего размера частиц с получением измельченной сырой руды;

b) необязательно, обжиг указанной измельченной сырой руды при заданной температуре прокаливания;

c) если проводится стадия b), необязательно, проведение стадии вторичного измельчения полученной таким образом обожженной измельченной сырой руды;

d) получение водной суспензии измельченной сырой руды (обожженной или не обожженной) при заданной концентрации твердых веществ;

e) подвергание указанной измельченной сырой руды воздействию экстрагирующей среды с заданным парциальным давлением CO₂, заданной температуры экстракции, в течение заданного времени; и

f) получение из нее карбоната лития/бикарбоната лития технического сорта в растворе.

5. Способ по п. 4, где одна или более литийсодержащих руд содержат β-сподумен, или где одна или более литийсодержащих руд по существу состоят из β-сподумена.

6. Способ по п. 4, где заданная температура обжига составляет более чем приблизительно 900°C, для преобразования таким образом α-сподумена в β-сподумен.

7. Способ по любому из пп. 4-6, где указанное заданное парциальное давление CO₂ составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 300 бар.

8. Способ по любому из пп. 4-7, где указанная заданная температура экстракции составляет от приблизительно 20 до приблизительно 350°C.

9. Способ по любому из пп. 4-8, где указанная заданная концентрация твердых веществ составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 60 мас. %.

10. Способ по любому из пп. 4-9, где указанный заданный средний размер частиц составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 1000 мкм.

11. Способ по любому из пп. 4-10, где указанное заданное время составляет от приблизительно 1 до приблизительно 1000 минут.

12. Способ по любому из пп. 4-11, дающий выход (рассчитанный как отношение экстрагированного лития к сырому литию) от приблизительно 1 до приблизительно 99%.

13. Способ по любому из пп. 4-12, где одна или более примесей, экстрагируемых из указанных одной или более литийсодержащих руд, содержат Na, K, Mg, Ca, Mn, Fe, Al и Si.

14. Способ по п. 13, где каждая из указанных одной или более примесей присутствует в концентрации от приблизительно 0,5 до приблизительно 40 мол. % относительно молярной концентрации лития.

15. Способ по любому из пп. 4-14, дополнительно включающий стадию концентрирования g), на которой концентрируют карбонат лития технического сорта в растворе, полученном на стадии f).

16. Способ по п. 15, где указанная стадия концентрирования включает стандартные методики концентрирования в данной области техники, включая, без ограничений, добавление концентратора, выпаривание, обратный осмос, электродиализ, жидкость-жидкостную экстракцию, селективную адсорбцию и твердофазную экстракцию, и/или мембранное разделение.

17. Способ по п. 15, где после указанной стадии концентрирования g) карбонат лития выпадает в осадок из раствора.

18. Способ по п. 17, дополнительно включающий стадию фильтрации h), для отделения таким образом осажденного карбоната лития от исходного раствора.

19. Способ по любому из пп. 4-18, который может быть адаптирован и/или масштабирован для условий непрерывного потока или условий с периодической загрузкой.

20. Способ по любому из пп. 4-19, где водная среда содержит воду, одну или более минеральных кислот, одну или более органических кислот, одну или более солей щелочных металлов, одну или более ионных жидкостей и их комбинации.

21. Способ по п. 20, где к одной или более минеральным кислотам необязательно добавляют CO₂ для достижения заданного парциального давления от 0,1 до 300 бар.

22. Литий, экстрагированный из одной или более литийсодержащих руд способом по любому из пп. 4-21.

23. Литий по п. 22 в виде карбоната лития/бикарбоната лития с чистотой по меньшей мере приблизительно 85 мол. %.

24. Устройство для облегчения экстракции лития из одной или более литийсодержащих руд, включающее

средство для получения водной суспензии указанных одной или более литийсодержащих руд при заданной концентрации твердых веществ;

средство для подвергания указанных одной или более литийсодержащих руд воздействию экстрагирующей среды, характеризующейся заданным парциальным давлением CO₂, заданной температуры экстракции, в течение заданного времени; и

средство для получения из них карбоната лития/бикарбоната лития технического сорта.

25. Устройство по п. 24, дополнительно включающее средство для осуществления начальной стадии измельчения, на которой одну или более литийсодержащих руд измельчают до заданного среднего размера частиц с получением измельченной сырой руды перед ее получением в виде водной суспензии.

26. Устройство по п. 25, дополнительно включающее средство для осуществления стадии обжига после указанной стадии измельчения.