[發明專利]一種利用PVC熱解從鋰云母提取鋰的方法

有效

• 申請號: 201711443398.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108285975B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 王接喜;肖曉;李新海;王志興;郭華軍;顏果春;胡啟陽;彭文杰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B3/10
• 分類號: C22B3/10
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

1.一種利用PVC熱解從鋰云母提取鋰的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將洗凈烘干的PVC塑料在惰性氣氛下進行低溫熱解處理，得到HCl氣體和焦油；

(2)將鋰云母礦和氧化鈣混合，研磨均勻后進行脫氟焙燒處理，得到脫氟鋰云母礦；

(3)將步驟(1)后的HCl氣體通入步驟(2)后的脫氟鋰云母礦中，進行氯化焙燒處理，得到熟料；

(4)用水浸出步驟(3)后的熟料，經固液分離后得到浸出液；

(5)向步驟(4)后的浸出液中加入堿性沉淀劑，反應后進行過濾，得到碳酸鋰固體和濾液。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中控制低溫熱解處理的溫度為300～450℃，升溫速率為5～10℃/min，時間為1.0～2.0h。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中氯化焙燒處理的溫度為300～450℃，時間為1.0～2.0h。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中鋰云母礦和氧化鈣的質量比為1:0.15～1:0.3，所述鋰云母礦中Li₂O的質量含量為3％～5％；所述脫氟焙燒處理的溫度為700～800℃，時間為0.5h～1.0h。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中浸出過程的時間為30～60min，液固體積比為1:1-5:1，浸出溫度為10～80℃。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，向步驟(5)過濾后得到的濾液中通入CO₂氣體，然后利用焙燒處理產生的余熱進行蒸發濃縮，經冷卻結晶后析出碳酸鈉和碳酸鉀的混合鹽。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合鹽返回步驟(5)中用作堿性沉淀劑，析出所述混合鹽后還得到提取鈉、鉀后的母液，所述母液中包含銣、銫。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中堿性沉淀劑為碳酸鈉和/或碳酸鉀，所述堿性沉淀劑的用量為鋰云母礦中鋰轉化為碳酸鋰所需理論用量的110％～130％，控制步驟(5)中反應時間為1.0～2.5h。

9.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中惰性氣氛為氮氣氣氛和/或氬氣氣氛；所述焦油通過冷凝回收后用作熱解處理、脫氟焙燒處理或氯化焙燒處理的燃料，所述冷凝方式為水冷；所述PVC塑料為粒徑為5～10mm的PVC廢棄物塑料顆粒。

10.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低溫熱解處理在熱解爐中進行，所述脫氟焙燒處理和所述氯化焙燒處理在焙燒爐中進行，所述熱解爐和所述焙燒爐之間設有冷凝回收系統，所述熱解爐還連接氣氛供給器，所述焙燒爐還連接尾氣吸收器。