[發明專利]一種低溫法從礦石中提鋰生產工藝

有效

• 申請號: 201010564914.2
• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102041380A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 王明悅;曠戈;李吉山;王占前;馬純超;張禮德;陳曉陽;李勇
• 申請（專利權）人: 山東瑞福鋰業有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/46;C01B33/12;C01B9/08;C22B26/12
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務所 37207
• 代理人: 姚德昌

技術領域

本發明涉及化工領域，特別涉及一種低溫法從礦石中提鋰的生產工藝。

背景技術

碳酸鋰生產方法因使用資源的不同而分為兩大類：礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰，目前鹽湖鹵水提鋰是世界上的主流生產方法。

傳統的礦石提鋰為石灰燒結法，該法是將鋰輝石(一般含氧化鋰6％)和石灰石按1∶2.5的重量比配料，混合磨細，在1150-1250℃下燒結生成鋁酸鋰和硅酸鈣，經濕磨粉碎，用洗液浸出氫氧化鋰，經沉降過濾，濾渣返回或洗滌除渣，浸出液經蒸發濃縮，然后加入碳酸鈉(純堿)生成碳酸鋰，再經離心分離、干燥，制得碳酸鋰成品。

發明內容

本發明的目的是提供一種在相對較低的溫度條件下從礦石中提鋰。

本發明的技術方案是：

a、磨細：將鋰云母礦石粉碎磨細；

b、壓煮反應：向反應爐加入向反應爐加入質量比為：15∶8-9∶4的精礦和含氟礦物、質量濃度為90％的濃硫酸1500-2000升，在200℃下反應2-6小時，生成四氟化硅和硫酸鹽；

c、除雜：將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進行除鋁，最后得到硫酸鋰母液；

d、碳化沉鋰：向母液中加入碳酸鈉溶液進行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9-10為止，加熱攪拌碳化完的母液，進行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進行逆洗干燥得到產品碳酸鋰。

本發明還設計了還包括b

步驟后四氟化硅的后續處理，用水吸收四氟化硅，生成氟硅酸，加入氨水進行結晶分離干燥得到白炭黑，母液濃縮得到產品氟化鹽。

本發明利用礦物中氟轉化的氟化氫獨特的破化氧化物的特性，改變含鋰礦物的物質形式與結構，而氟化氫在破壞礦物結構后進一步轉化，循環回收利用生產的氟化鹽以及副產物白炭黑等。

含鋰礦物在使用添加劑后可在較低溫度下反應，與礦物中含有的SiO₂很容易反應生成氣態SiF₄，經氣固分離并吸收溶解后轉為氟硅酸，與氨反應析出不定型的二氧化硅，經過濾干燥得白炭黑，反應的母液經濃縮結晶得氟化銨產品；一些含鋰礦物如鋰云母等本身就含氟，氟化氫與在礦物反應改變晶體結構時也會與礦物中的其他物質發生反應成為固體的氟化物，因此經過與氟化氫反應過的固體繼續與硫酸在一定溫度下反應，礦物中的氟將以氟化氫與氟化硅氣體的形式逸出，回收并充分利用原礦物中氟反應生成氟化氫與氟化硅來繼續腐蝕含鋰礦物的結構(原生產工藝需要先高溫脫除鋰云母中的氟)，礦物中的鋰、鋁、鉀、鈉及銫銣等轉化為溶解于水的硫酸鹽。

本發明的有益效果是：

1、不需要高溫煅燒使晶形改變等步驟，大大節省能耗。

2、反應過程在破壞氧化物的同時，氟化硅氣體與礦物可以方便的分離，充分利用的礦物中的氟元素，并利用生產氟化鹽及白炭黑等高附加值產品；

3、鋰鹽、氟化鹽、白碳黑的生產成本均僅為傳統鋰鹽、氟化鹽、白碳黑生產工藝成本的50％左右甚至更低，市場成本競爭優勢突出。

4、礦物中鋰、鉀、鈉、鋁等元素通過水浸出后，分離并生產不同的高價值的無機鹽產品，這樣過程的渣量極大的減少，礦物中的各價值元素獲得了充分的利用，環境友好。

附圖說明

無

具體實施方式

實施例1a、磨細：將鋰云母礦石粉碎磨細；

b、壓煮反應：向反應爐加入精礦1500kg、含氟礦物800kg和質量濃度為90％的濃硫酸1500升，在200℃下反應2小時，生成四氟化硅和硫酸鹽；

c、除雜：將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進行除鋁，最后得到硫酸鋰母液；

d、碳化沉鋰：向母液中加入碳酸鈉溶液進行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9為止，加熱攪拌碳化完的母液，進行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進行逆洗干燥得到產品碳酸鋰。

實施例2：a、磨細：將鋰云母礦石粉碎磨細；

b、壓煮反應：向反應爐加入精礦1600kg、含氟礦物800kg和質量濃度為90％的濃硫酸1700升，在200℃下反應3小時，生成四氟化硅和硫酸鹽；

c、除雜：將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進行除鋁，最后得到硫酸鋰母液；

d、碳化沉鋰：向母液中加入碳酸鈉溶液進行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9.4為止，加熱攪拌碳化完的母液，進行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進行逆洗干燥得到產品碳酸鋰。

實施例3a、磨細：將鋰云母礦石粉碎磨細；