[發(fā)明專利]高壓蒸汽法處理鋰礦石提鋰工藝

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• 申請日: 2017-09-09
• 公開（公告）號: CN109487096A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯婷
• 申請（專利權(quán)）人: 魯婷
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種高壓蒸汽法處理鋰礦石提鋰工藝，鋰礦石粉與粉狀固體強堿混合20?40分鐘至均勻后，直接通入高壓蒸汽，利用高壓蒸汽中的水分，使反應(yīng)物中的粉狀固體強堿邊溶解邊反應(yīng)，在高溫高壓的條件下，與鋰礦石反應(yīng)生成完全可溶性物質(zhì)。本發(fā)明的優(yōu)點在于：反應(yīng)物料中的強堿吸收水蒸氣中的水分子發(fā)生溶解，可以大大減少強堿的使用量，節(jié)約了成本。可以讓鋰礦石中的鋰、鈉、鉀、銣、銫離子完全溶解進入溶液中，使得提鋰更方便，得率更高。鋰礦石中的氟不會生成強腐蝕性的氫氟酸腐蝕設(shè)備。反應(yīng)副產(chǎn)物鋁硅溶膠可以直接銷售，相應(yīng)地降低了提鋰反應(yīng)的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高壓蒸汽法處理鋰礦石提鋰工藝，屬冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國有著豐富的鋰資源，新疆可可托海、四川西北部地區(qū)的鋰輝石以及江西宜春的鋰云母等，均有豐富的鋰資源待于利用。我國目前鋰工業(yè)的發(fā)展主要從鋰輝石和鋰云母中提鋰，主要方法包括：1、硫酸鹽焙燒法硫酸鉀焙燒法是德國Wadmen首先提出，法蘭克福冶金廠進一步加以發(fā)展，廣泛應(yīng)用于鋰礦石提鋰生產(chǎn)碳酸鋰。但該法鉀鹽消耗量很大且對焙燒溫度要求十分嚴格。我國廣州有色金屬研究院根據(jù)宜春鋰云母中鉀含量高的特點，研究了硫酸鹽法焙燒一二段浸出新工藝，新工藝具有焙燒添加物料少，焙燒時間和浸出時間短，浸出液鋰濃度高、蒸發(fā)量小、能耗低、鉀鹽可以循環(huán)利用等優(yōu)點，但存在窯內(nèi)結(jié)圈，鋰云母中的鋁，硅等元素不能合理利用等不足。2、硫酸法硫酸法處理鋰云母是首先將鋰云母精礦與濃硫酸在150-300℃條件下焙燒，焙燒產(chǎn)物再于800℃進行二次焙燒，使鋰云母中的鋰轉(zhuǎn)換為可溶于水的硫酸鋰。硫酸法的優(yōu)點在于物流量小、鋰云母以及焙燒后物料不需要細磨，固液相易混合均勻，浸出簡單，鋰、鉀的回收率高，浸出液鋰濃度高、蒸發(fā)量小。缺點是焙燒時濃硫酸分解形成酸霧，對大氣造成污染，需要設(shè)備耐酸防腐。因為濃硫酸破壞了鋰云母的結(jié)構(gòu)，造成鋰云母中部分鋁溶出，除鋁時需要大量消耗氫氧化鈉，而且由于氫氧化鋁膠體的存在使物料過濾性能變得很差，同時余酸難以回收，在經(jīng)濟上不具備競爭優(yōu)勢。3、石灰石焙燒法石灰石焙燒法就是將鋰云母精礦以及石灰石分別磨細后，按計量比在機械槽中混合均勻后物料用煤粉等在回轉(zhuǎn)窯中焙燒，焙燒溫度控制在940-1050℃，焙燒完成后，用水在常溫下浸出，鋰云母中的堿金屬元素均以氫氧化物形式存在于浸出液中。本方法優(yōu)點是工藝流程簡單，不用消耗貴重的化工原料，浸出產(chǎn)物為氫氧化鋰，可直接用于生產(chǎn)碳酸鋰。缺點是物流量大，渣量特別大、能耗高，鋰的回收率相對較低，由于經(jīng)濟效益不顯著，該生產(chǎn)工藝早已被國外淘汰。4、氯化鈉、硫酸鈉壓煮法鋰云母精礦在900℃左右，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)通入水蒸汽脫氟焙燒，然后用氯化鈉或硫酸鈉在240℃壓煮3h，氧化鋰的溶出率可達95％以上，浸出液進過凈化濃縮后可用純堿沉鋰。由于氯化鈉和硫酸鈉都可以溶于水而大量再生循環(huán)使用，因此該工藝具有物流量小、壓煮后渣量小、壓煮后物料過濾性能好、過濾液鋰濃度高、洗滌次數(shù)少，能耗低等優(yōu)點。但該方法對設(shè)備防腐要求很高，特別是氯化鈉壓煮法對設(shè)備腐蝕更嚴重。5、堿溶法鋰云母與強堿在液體環(huán)境下反應(yīng)，使鋰云母中的鋰、鈉、鉀、銣、銫進入溶液中，鋰云母粉通過堿溶后，稀釋，再經(jīng)過離子交換，奪取體系中的陽離子。它的優(yōu)點是：可以讓鋰云母中的鋰100％進入溶液中(鋰云母反應(yīng)濾渣返回堿溶工序，實現(xiàn)完全堿溶)。因為是在堿性液體環(huán)境下反應(yīng)，鋰云母中的氟不會生成強腐蝕的氫氟酸腐蝕設(shè)備。副產(chǎn)品是有著廣泛用途的鋁硅溶膠，通過鋁硅溶膠的直接銷售可以大大降低提鋰反應(yīng)的成本。缺點是鋰礦石粉的吸濕性強，為了保持強堿的高濃度，必須加入過量的強堿溶液才能維持反應(yīng)在液體環(huán)境下進行，它的后果就是強堿過量較多，成本上升，后續(xù)堿回收工序處理繁瑣。

隨著科技的進步，鋰和鋰的化合物在科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣闊，特別是在鋰離子電池方面，鋰具有不可替代的作用。我國鋰資源豐富，利用多種新技術(shù)新方法開發(fā)利用鋰礦石不僅可以創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟效益，減小對國外碳酸鋰的依賴，同時也防止了資源的閑置浪費。

發(fā)明內(nèi)容