[發明專利]一種真空鋁熱還原煉鋰的方法

無效

• 申請號: 201210017252.6
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102560148A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 狄躍忠;馮乃祥;彭建平;王耀武
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B5/04
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

1.一種真空鋁熱還原煉鋰的方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）將含鋰原料和添加劑混合后制成球團，然后在900~1100℃煅燒1.5~3h，獲得Li₅AlO₄熟料；所述的含鋰原料為氫氧化鋰或碳酸鋰，所述的添加劑為氫氧化鋁和氧化鈣的混合物，或氧化鋁和氧化鈣的混合物；?

（2）將Li₅AlO₄熟料球磨至粒度≤80μm，然后與鋁粉混合并制成球團，再在氣壓≤5Pa和溫度1000~1200℃進行真空熱還原，反應時間為1.5~3h，生成的鋰蒸汽結晶形成金屬鋰，余下的物料為還原渣；

其中步驟（1）的反應式為：

5LiOH·H₂O+Al(OH)₃?=?Li₅AlO₄+9H₂O、???????????（1）

10LiOH·H₂O+Al₂O₃?=?2Li₅AlO₄+15H₂O、???????????（2）

5Li₂CO₃+Al₂O_3?=?2Li₅AlO₄+5CO₂、_???????????????（3）

或5Li₂CO₃+2Al(OH)₃?=2?Li₅AlO₄+3H₂O+5CO₂；????????（4）?

步驟（2）的反應式為：

3Li₅AlO₄+4CaO+5Al=4[CaO·Al₂O₃]+15Li???????????????（5）?

或21Li₅AlO₄+48CaO+35Al=4[12CaO·7Al₂O₃]+105Li；??????（6）

含鋰原料和添加劑用量按上述反應的理論需要量加入，鋁粉按上述反應的理論需要量過量1~15%加入。

2.根據權利要求1所述的一種真空鋁熱還原煉鋰的方法，其特征在于鋰的還原率≥90%。

3.根據權利要求1所述的一種真空鋁熱還原煉鋰的方法，其特征在于獲得的還原渣先破碎成粉料，再球磨至粒度≤80μm，然后置于混合堿液中，在溫度80~300℃條件下浸出30~180min，再過濾去除浸出渣，獲得鋁酸鈉溶液；所述的混合堿液中碳酸鈉的濃度為150~300g/L，氫氧化鈉的濃度為1~20?g/L，混合堿液與還原渣的液固比為（4~7）:1；浸出過程中鋁酸鈣的反應方程式為：

CaO·Al₂O₃?+?Na₂CO₃?+?4H₂O?=?CaCO₃?+?2NaAl(OH)₄??????????(7)

或12CaO·7Al₂O₃?+?12Na₂CO₃?+?33H₂O?=?12CaCO₃?+?10NaOH?+?14NaAl(OH)₄??（8）

鋁的反應方程式為：

2Al?+?2NaOH?+?6H₂O?=?2NaAl(OH)₄+?3H_{2?????????????????????????????????????}（9）

向鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳進行碳酸化分解至鋁元素生成氫氧化鋁沉淀，碳酸化分解的溫度為50~90℃，反應方程式為：

2NaAl(OH)_4?+?CO₂?=?Na₂CO₃?+?2Al(OH)_3?+?H₂O??????????????????????（10）

然后過濾后獲得碳酸鈉溶液和氫氧化鋁。