[發明專利]一種從鋰輝石提鋰制備單水氫氧化鋰的方法

有效

• 申請號: 201210072089.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102701239A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 李良彬;袁中強;彭愛平;羅光華;胡萍;劉明
• 申請（專利權）人: 江西贛鋒鋰業股份有限公司
• 主分類號: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 馮夢洪

技術領域

本發明涉及一種單水氫氧化鋰的制備方法，特別是涉及一種從鋰輝石提鋰制備單水氫氧化鋰的方法。

背景技術

工業上金屬鋰冶煉方法主要分為兩類：一類是從含鋰鹵水中，通過對鹵水中其他有價金屬的礦物進行綜合提取利用，使鹵水中的鋰得到富集，最終可得到單水氫氧化鋰、碳酸鋰、硫酸鋰等鋰鹽產品，但是，由于國內鹽湖鹵水中大部分具有低鎂鋰比的特點，開發難度大，鹵水提鋰的工業化實施困難；另一類方法是通過對主要的含鋰礦石-鋰輝石和鋰云母的火法或濕法處理，破壞其原有脈石結構，使其中的Li₂O以可溶鋰鹽的形式溶解出來，可以提取諸如單水氫氧化鋰、碳酸鋰、硫酸鋰等形式的鋰鹽。從鋰輝石中提鋰具有物料流通量小，生產效率高、能耗低、鋰的回收率高等優點，所以目前以鋰輝石為原料提鋰是較廣泛采用的方法。

目前鋰輝石提鋰的方法主要有硫酸法和石灰石法，石灰石法因渣量大、能耗高、回收率低、生產成本高等缺點較少采用。硫酸法克服了石灰石法的缺點，回收率大大提高。但傳統的硫酸法一般通過先制備硫酸鋰，然后碳化轉化為碳酸鋰，再經苛化轉型工藝生產單水氫氧化鋰，工藝流程較長，生產成本高。專利CN101948124A公開了一種鋰輝石生產單水氫氧化鋰工藝，該工藝采用鋰輝石酸化浸出、氫氧化鉀轉型的工藝生產單水氫氧化鋰，克服了傳統硫酸法生產單水氫氧化鋰工藝流程長，生產成本高的缺點，但是該工藝未提出工業上如何實現連續冷凍析鈉、連續蒸發結晶析出單水氫氧化鋰的方法，如果采用傳統冷凍結晶和蒸發結晶器，則無法實現連續生產，限制了設備產能。

發明內容

本發明是為了解決現有技術中的不足而完成的，本發明的目的是提供一種工藝簡單實用、設備產能大，生產成本低、資源利用率高、能耗低、三廢少的從鋰輝石提鋰制備單水氫氧化鋰的方法。

本發明的一種從鋰輝石提鋰制備單水氫氧化鋰的方法，包括以下步驟：

a、轉型焙燒：將鋰輝石礦Li₂O·A1₂O₃·4SiO₂置于內熱式回轉爐內，在高溫下進行轉型焙燒，焙燒溫度控制在1150～1250℃，使其由α型轉為β型；

b、冷卻球磨：將步驟a焙燒后的原料冷卻至常溫，再將其球磨到50～325目；c、酸化焙燒：將濃硫酸與經步驟b磨細的鋰輝石調配成漿，然后置于回轉爐中進行焙燒，控制硫酸過量20％～40％，焙燒溫度控制在200～320℃；

d、漿化中和：往步驟c得到的酸化混和物中加入石灰石漿進行中和，控制溶液Ph為6.0～6.5，石灰石漿加入量為礦漿的8％～10％，攪拌反應30分鐘以上；

e、分離洗滌及凈化：將步驟d的漿化中和液采用水平帶式壓濾機進行分離，并洗滌濾餅三次，然后往濾液中加入少量氫氧化鈉溶液將溶液Ph調至11～12，進行凈化除雜，再次過濾分離后得到凈化液，控制凈化溫度為50～90℃，凈化時間＞30分鐘；

f、調配轉型：按步驟e獲得的凈化液中氧化鋰含量理論量過量5％～15％加入氫氧化鈉溶液混勻，將凈化液調配轉型為氫氧化鋰溶液；

g、冷凍析鈉：先將經步驟f轉型后的溶液蒸發至溶液中的氧化鋰濃度為55～65g/L，然后再將溶液冷凍至-4±2℃，經離心分離得到十水硫酸鈉，再經重溶、蒸發結晶、洗滌、干燥工藝得到無水硫酸鈉副產品，其中蒸發結晶采用了DTB結晶器、FC結晶器或OSLO結晶器；

h、深度除雜：往步驟g冷凍析鈉后的凈化液中加入適量EDTA進行絡合除鈣鎂，再按溶液中硫酸根含量加入計量八水氯化鋇除硫酸根，然后進行過濾得到精制氫氧化鋰溶液；

i、蒸發結晶：采用了DTB結晶器、FC結晶器或OSLO結晶器將經過步驟g和h獲得的精制氫氧化鋰溶液蒸發結晶得到單水氫氧化鋰過飽和溶液；

j、離心分離及淋洗、干燥：離心分離步驟i獲得的過飽和單水氫氧化鋰溶液，沉淀物經淋洗、干燥后得到單水氫氧化鋰產品。

本發明的從鋰輝石提鋰制備單水氫氧化鋰的方法進一步還可以是：

在所述步驟g中，在進入結晶器前，將對溶液進行預冷，使其預冷至25±10℃。

在所述步驟i中，在進入結晶器前，將對溶液進行預熱，使其預熱至60±5℃。預熱所用的熱量為步驟b鋰輝石焙料冷卻時放出的熱量或所述步驟g冷凍析鈉時放出的熱量。

所述步驟d中和時所用的石灰石漿的液固比為2～3。