[發明專利]一種處理鋰云母礦的復合添加劑及其應用

在審

• 申請號: 202010319397.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111534705A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 楊成浩;熊訓輝;鐘文濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B1/06;C22B1/16;C22B3/04;C22B26/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

本發明公開了一種處理鋰云母礦的復合添加劑及其應用，該應用包括以下步驟：將鋰云母進行焙燒脫氟，以便得到脫氟焙燒料；將脫氟焙燒料與硫酸富鹽、鈣鹽及復合添加劑進行配料燒結，以便得到焙燒熟料；將焙燒熟料進行破碎浸出，以得到集鋰、銣、銫的浸出液。本發明利用在高溫燒結過程中，復合添加劑與鋰云母中的鋁、硅等元素形成難溶復鹽，實現與鋰、銣、銫的有效分離，在隨后的浸出中，能將85%以上的鋰及70%的銣、銫浸出。本發明提出的復合添加劑成本低廉，簡單易行，能有效實現礦相轉型，提高有價元素的浸出率，同時，大大降低硫酸鹽法中硫酸鈉、硫酸鉀等硫酸鹽的使用量，降低硫酸鹽法處理鋰云母礦的生產成本。

技術領域

本發明涉及鋰云母燒結添加劑領域，特別是涉及一種處理鋰云母礦的復合添加劑及其應用。

背景技術

鋰資源的提取方法主要分為兩類：鹽湖鹵水提鋰和礦物提鋰。其中鹽湖鋰資源儲量豐富，提鋰工藝成熟，成本較低，因而國際上主要以鹵水提鋰為主。但是我國鹵水中含鋰量較低，鎂鋰比較高，提取難度大，工業化鹵水提鋰技術在我國實施難度較大。礦石提鋰，通過對含鋰礦物進行火法焙燒或濕法浸出處理，破壞其礦物結構，以可溶性鹽的方式釋放其中的Li、Rb、Cs等有價堿金屬元素，凈化富集后即可提取有價的碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰鹽及有價的Rb、Cs副產品。礦石提鋰的主要含鋰礦物資源為鋰輝石和鋰云母，其中，鋰輝石提鋰擁有流程簡單、工藝較為成熟、生產效率高、能耗低、鋰回收率高等優點，是我國礦物提鋰的主要鋰來源。但是，我國鋰輝石儲量小，礦床規模小且分布分散，工業中使用的鋰輝石來源主要依靠國外進口。而在鋰云母礦中，富含鋰、銣、銫等多種具有高附加值的有價元素，是提取銣、銫的重要資源，在我國儲量較為豐富且分布集中，是具有巨大開發價值的鋰資源礦物。

相比于鋰輝石提鋰，鋰云母提鋰的生產工藝較為復雜，生產成本高，技術較為落后，需要進一步研究發展。目前國內外工業應用及研究過的鋰云母提鋰的方法主要有石灰石焙燒法、硫酸鹽焙燒法、硫酸化焙燒法、氯化焙燒法和堿壓煮法等。硫酸鹽焙燒法廣泛應用于鋰云母提鋰中，但是傳統的硫酸鹽焙燒工藝，硫酸鉀及硫酸鈉鹽的消耗量較大，生產成本高，且對于燒結溫度要求嚴格，鋰的收率難以保證。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成分簡單的硫酸鹽焙燒法處理鋰云母礦的復合添加劑及其應用，能有效破壞礦脈結構，減少硫酸鹽焙燒工藝中硫酸鹽的消耗量，降低生產成本，提高鋰、銣、銫等有價元素的浸出率。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種硫酸鹽焙燒法處理鋰云母礦的復合添加劑，所述復合添加劑在鋰云母焙燒脫氟后燒結過程中加入，包括氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫化鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、氯化鉀、硫酸鋁鉀、氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂、硫酸錳、碳酸錳、硫酸鐵、硫酸亞鐵、鈦酸鋇、鈦酸鈣、硫酸鋇、碳酸鍶、氯化鍶、氧化鍶、碳酸鈰、硫酸鉻、氯化鉻、氧化釔、復合稀土中的一種或幾種。

反應原理：

MeAl(Si₄O₁₀)OH₂+CaX→3CaO·Al₂O₃·3SiO₂+MeX

MeAl(Si₄O₁₀)OH₂+(Na,K)X→(Na,K)₂O·Al₂O₃·2SiO₂+MeX

MeAl(Si₄O₁₀)OH₂+MgX→Al₂Mg(SiO₄)₂+MeX