[發明專利]一種利用硫酸與鋰云母低溫固相反應提取堿金屬鹽的方法

有效

• 申請號: 201710406187.9
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107267754B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 南進喜;李漢文;吳進方;劉萬云;湯洪波
• 申請（專利權）人: 江西南氏鋰電新材料有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B26/10;C22B26/12
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 史煒煒

本發明提供了一種利用硫酸與鋰云母低溫固相反應提取堿金屬鹽的方法，通過將鋰云母進行球磨，球磨過程中邊磨邊加水，得到鋰云母漿料，將鋰云母漿料離心得到鋰云母粉末，然后將質量濃度為96～99％的濃硫酸水溶液與上述鋰云母粉末混勻得到混合料漿，而后在100～150℃烘干、冷卻至室溫、再次球磨，最后將球磨后得到的鋰云母粉末在200～300℃下進行固相反應，得到鋰云母熟料，將上述鋰云母熟料放入水中，加熱反應，離心后得到堿金屬鹽溶液，本發明所述的利用硫酸與鋰云母低溫固相反應提取堿金屬鹽的方法，工藝簡單、能耗低、反應條件簡單且堿金屬鹽浸出效率高。

技術領域

本發明涉及鋰云母提取堿金屬鹽技術領域，具體涉及一種利用硫酸與鋰云母低溫固相反應提取堿金屬鹽的方法。

背景技術

鋰云母是一種重要的礦產資源，其含有豐富的稀有金屬材料如鋰、鈉、鉀、銣、銫和鋁等，鋰云母是鉭鈮開采尾礦經浮選得到的副產品，鋰云母的化學構成為K{Li_2-xAl_1+x[Al_2xSi_4-2xO₁₀](F,OH)₂}(x＝0～0.5)；鋰云母的化學成分變化較大，通常含SiO₂47～60％，Al₂O₃22～29％，FeO8～12％，Li₂O3.5～6％，F4～9％。富鋰端為Al-Li或Fe-Li類質同象，其Al-Li系列為不完全類質同象，而Fe-Li系列則為完全類質同象；替代K的有Na(≤1.1％)、Rb(≤4.9％)、Cs(≤1.9％)。江西省宜春鋰云母儲量巨大，是目前為止探明的亞洲最大的鋰云母礦。以年產1萬噸電池級碳酸鋰計，宜春鋰云母礦已探明的B級儲量就可以開采100年之久，宜春鋰云母礦中含有Li、Na、K、Rb、Cs、Al和F等多種有價值的金屬和非金屬元素，鋰云母礦中Li₂O含量在4～5wt.％，僅次于鋰輝石的6～8wt.％，K₂O含量可高達8.5wt.％，并且Rb₂O含量可達到1.2～1.6wt.％，Cs₂O含量可達到0.15～0.2wt.％，因此鋰云母也是提取稀有金屬銣、銫的重要資源，具有極大的經濟價值。

目前通過從鋰云母礦中提取堿金屬鹽的方法主要包括焙燒法和浸出法。焙燒法主要包括石灰石焙燒法、石灰焙燒法、硫酸鹽焙燒法和氯化物焙燒法，這些方法均采用在高溫下(>800℃)將鋰云母與相應化合物進行焙燒，破壞鋰云母原有脈石結構從而達到提鋰的目的，然而，上述焙燒法存在能耗高，鋰回收率低、除雜工藝復雜等缺點；浸出法是將鋰云母焙燒料在溶液中高壓或常壓下浸出，如硫酸浸出法、鈉鹽浸出法、石灰乳浸出法等，達到提鋰的目的，該法對設備要求較高，前期投資較大，運行維護費用高，同時，物料用量大，特別是硫酸浸出法，將使用大量硫酸及除酸劑。

中國專利(申請號201510206161.0)公開了一種改良的固氟重構鋰云母提取堿金屬化合物的方法，該方法是以鈣鹽和鈉鹽的溶液或懸浮液作為重構助劑，與鋰云母通過混合、造粒、干燥成型，再通過高溫熱處理，得到熟料，熟料用水浸出得到堿金屬鹽類化合物。中國專利(申請號201310062852.9)公開了一種硫酸焙燒法鋰云母制備碳酸鋰的方法，該方法采用鋰云母高溫焙燒脫氟，然后磨細后用硫酸調漿，再進一步低溫焙燒，熟料用水浸出得到堿金屬鹽類化合物。但是這些提取工藝仍然需要高溫焙燒，存在能耗高，反應條件苛刻，且鋰等堿金屬化合物回收率低、除雜工藝復雜等缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中從鋰云母礦中提取堿金屬鹽的方法所存在的能耗高、反應條件苛刻且堿金屬鹽的收率低等缺陷，進而提供一種工藝簡單、能耗低、反應條件簡單且堿金屬鹽浸出效率高的利用硫酸與鋰云母低溫固相反應提取堿金屬鹽的方法。

為此，本發明實現上述目的的技術方案為：

一種利用硫酸與鋰云母低溫固相反應提取堿金屬鹽的方法，包括如下步驟：

(1)鋰云母的球磨