[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

本發明提供了一種利用PVC熱解從鋰云母提取鋰的方法，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，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，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，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。該方法不僅為PVC廢棄物的綜合利用提供新的思路，減少PVC廢棄物對環境的污染，而且降低了碳酸鋰的生產成本，實現了PVC的綜合利用，產生巨大的經濟效益。

技術領域

本發明屬于冶金領域，尤其涉及一種利用PVC熱解從鋰云母提取鋰的方法。

背景技術

鋰被譽為“推動世界進步的能源金屬”，作為一種新型能源和戰略資源，廣泛應用于國民經濟的各個領域。不僅在傳統的消費領域如玻璃、陶瓷、潤滑劑等領域起到重要作用，也推動了高新技術領域如鋰電池、核能、航空航天等領域的發展，特別是近些年隨著新能源汽車產業和電子產業的迅速發展，全球市場對鋰的需求量正在逐年增加。

我國擁有豐富的鋰云母資源，其Li₂O的含量一般在3％～5％。目前從鋰云母中提鋰的方法主要有石灰石法、硫酸法、氯化焙燒法等。石灰石法生產過程物料流量大，產生大量廢渣，同時煅燒過程溫度較高、周期長、能耗高，鋰的回收率低，處理低品位鋰云母礦時生產成本高，難以大規模進行生產。而硫酸法焙燒過程會產生大量的硫酸煙霧，對大氣照成污染，對設備的耐酸腐蝕要求較高，同時浸出液除鋁需要加入大量堿液調節pH值，余酸難以回收利用造成浪費，經濟上不占優勢。氯化焙燒法是指在一定條件下，在氯化劑的作用下，使礦樣中的某些金屬組分轉化為氣相或固相的氯化物，以使有價金屬與其他組分分離富集的過程；常用的氯化劑主要包括Cl₂、HCl等氣態氯化劑和氯化鈉、氯化鈣、氯化銨等固態氯化劑。其中氣態氯化劑特別是HCl作為氯化劑，能極大縮短氯化焙燒周期、焙燒溫度，受到諸多學者的關注，但由于其腐蝕性高、對設備要求較高、不易運輸、難貯存、高污染等原因，極大地限制了HCl在氯化冶金中的應用，而HCl用于鋰云母氯化提鋰的研究更鮮有報道，如能解決HCl的難儲存運輸問題，對于擴大HCl在氯化冶金領域的應用具有重要意義。

PVC是一種高分子有機聚合材料，由于其具有阻燃、耐化學藥品、機械強度高和電絕緣性良好等特點，生產成本較低，廣泛應用于制作管材、板材、型材等硬制品和膜、電線表皮、人造革、鞋底等軟制品，我國自2002年開始PVC產能增速較快，產量大幅增長，到2016年PVC產量接近1600萬噸，而我國每年能有效回收的PVC廢棄物占產量的20％左右，沒有回收的廢棄PVC將給環境帶來巨大污染，同時給環境保護帶來巨大的經濟壓力。由于PVC分子中含有將近60％的氯，在熱解過程中會產生大量的HCl氣體，可以考慮作為氣體氯化劑的固體釋放源，但PVC在空氣中直接燃燒容易產生二噁英等致癌物質，限制了PVC的綜合利用。

因此，如何開發一種環保、高效、經濟利用PVC中的氯從鋰云母中提取鋰的方法，對我國的鋰行業和PVC綜合利用方面具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種環保、經濟、高效的利用PVC熱解從鋰云母提取鋰的方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種利用PVC熱解從鋰云母提取鋰的方法，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；