[發(fā)明專利]一種微波-超聲耦合浸出鋰礦石的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011463640.8
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112662893A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任燕;鄒廷軍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都大川鋰電科技有限公司
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B3/08
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發(fā)明公開了一種微波?超聲耦合浸出鋰礦石的方法，包括以下步驟：將鋰礦石粉碎，加入活化劑粉末，再置于微波條件下照射處理，然后加入硫酸溶液進行調(diào)漿，在攪拌同時進行超聲處理，最后浸出鋰礦石；或?qū)嚨V石粉碎，加入活化劑粉末，然后加入硫酸溶液進行調(diào)漿，在攪拌同時進行超聲處理，最后浸出鋰礦石；或?qū)嚨V石粉碎，加入活化劑粉末，再置于微波條件下照射處理，然后加入硫酸溶液進行調(diào)漿，最后浸出鋰礦石。本發(fā)明方法綠色環(huán)保，能夠使鋰礦石中大部分的鋰浸出，具有浸出率高，生產(chǎn)成本低，處理時間短的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦物提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微波-超聲耦合浸出鋰礦石的方法。

背景技術(shù)

作為一種新型能源和戰(zhàn)略資源，鋰及其化合物廣泛應(yīng)用于鋰電池、陶瓷、玻璃、鋁冶煉、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域。近年來，隨著鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備、電動汽車、空間技術(shù)和國防工業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對鋰的需求量日益增加，鋰資源的開發(fā)利用成為當(dāng)前科技和工業(yè)關(guān)注的焦點。

自然界中鋰的賦存形式分為鹽湖鋰和礦石鋰，其中，礦石鋰主要存在于鋰輝石和鋰云母等偉晶巖礦物中。雖然我國鹽湖鋰資源豐富，但由于我國鹽湖鹵水中鎂鋰比高，導(dǎo)致提鋰難度大。因此，國內(nèi)礦石提鋰工藝仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位。以鋰礦石為原料提取鋰的方法主要有石灰石法，硫酸法、硫酸鹽法、氯化物法、和壓煮法。無論采用何種工藝，其鋰礦石的高溫焙燒都是不可或缺的步驟，存在焙燒能源消耗大、高溫下礦物焙燒不均勻以及容易出現(xiàn)熔融結(jié)圈等一系列問題，通過技術(shù)創(chuàng)新和改造、進一步降低成本是礦石提鋰技術(shù)的發(fā)展趨勢，而如何提高鋰精礦的轉(zhuǎn)型率，降低焙燒過程能耗，對提高鋰礦石提鋰工藝的整體經(jīng)濟性具有重要作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)中焙燒能源消耗大、高溫下礦物焙燒不均勻以及容易出現(xiàn)熔融結(jié)圈等一系列鋰礦石工藝中存在的問題，提供一種微波-超聲耦合浸出鋰礦石的方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種微波-超聲耦合浸出鋰礦石的方法，包括以下步驟：

將鋰礦石粉碎，加入活化劑粉末，再置于微波條件下照射處理，然后加入硫酸溶液進行調(diào)漿，在攪拌同時進行超聲處理，最后浸出鋰礦石；

或

將鋰礦石粉碎，加入活化劑粉末，然后加入硫酸溶液進行調(diào)漿，在攪拌同時進行超聲處理，最后浸出鋰礦石；

或

將鋰礦石粉碎，加入活化劑粉末，再置于微波條件下照射處理，然后加入硫酸溶液進行調(diào)漿，最后浸出鋰礦石。

本發(fā)明采用微波預(yù)處理照射鋰礦石，礦粒間能夠產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋和孔隙，其表面性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變。由于微波具有選擇性加熱的特性，微波能夠滲入到物料內(nèi)部，礦石中的鋰在微波場中會與活化劑反應(yīng)而被選擇性活化，從而提高其浸出性能，并有效降低礦石中雜質(zhì)元素的浸出。

本發(fā)明在浸出過程中，利用超聲波的空化作用，超聲波在礦漿中產(chǎn)生空化現(xiàn)象，當(dāng)空化泡崩潰時，在極短時間內(nèi)和在空化泡周圍極小的空間內(nèi)，產(chǎn)生5000K以上的高溫和大約5×107Pa的高壓，溫度變化率高達109K/s，并產(chǎn)生強烈的沖擊波和(或)時速達400Km的射流；超聲波的空化作用能夠進一步促進使鋰礦石中的鋰與活化劑的進一步反應(yīng)，使其快速轉(zhuǎn)型，射流又對礦漿產(chǎn)生強烈的攪拌作用，二者的共同作用加速和促進了礦石中鋰的高效浸出。

進一步地，鋰礦石為含有鋰元素的礦石，包括鋰云母、鋰輝石、透鋰長石、鋰磷鋁石、鐵鋰云母等。

進一步地，鋰礦石粉碎后大于等于200目；優(yōu)選為200目。

進一步地，活化劑為硫酸鉀、硫化鈉和硫酸銨中的至少一種。

進一步地，活化劑與鋰礦石的質(zhì)量比為0.05-0.5:1；優(yōu)選為0.2:1。