[發明專利]一種鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法

在審

• 申請號: 202210568983.3
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114854986A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 趙林;何永;但勇;趙澎;劉蕓秀;宋世杰;袁利梅
• 申請（專利權）人: 四川順應鋰材料科技有限公司
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;C22B3/26;C22B3/44;C22B26/10;C22B26/12;C01D15/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將鋰輝石煅燒，煅燒后的鋰輝礦進行球磨；

步驟S2：將步驟S1球磨后的鋰輝礦加水打漿，然后往漿液中加入硝酸進行硝酸二次逆向浸出反應，反應得到的固液混合物進行過濾得到浸出液和浸出渣；

步驟S3：將步驟S2所得浸出液調pH；得到一價離子液和非一價元素化合物沉淀；

所述一價離子液中的陽離子包括Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺；

步驟S4：采用萃取劑和稀釋劑，從步驟S3所得的一價離子液中萃取分離提取銣、銫鹽和提取銣、銫鹽后的溶液；

步驟S5：將步驟S4所得的提取銣、銫鹽后的溶液通過結晶分離，獲得KNO₃產品和結晶處理后的溶液，結晶處理后的溶液經膜處理獲得HNO₃、LiOH和NaOH混合物；

步驟S6：將步驟S5中膜處理后所得LiOH和NaOH混合物通過結晶分離出LiOH產品，結晶的母液1通過碳化處理將結晶未分離完全的Li生成Li₂CO₃產品，碳化處理后的母液2回收利用。

2.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S1，煅燒的溫度為900～1200℃，煅燒的時間為1～5h。

3.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S1，球磨后的平均粒徑小于48μm。

4.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S2，鋰輝礦與水按液固質量比2.5～6:1進行打漿；

所述浸出渣用于生產白炭黑。

5.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S2中硝酸一次浸出中硝酸用量按參與浸出反應的主要元素計算所需理論量的100～150wt％計，硝酸二次浸出中硝酸用量為按參與浸出反應的主要元素計算所需理論量的20～60wt％計，一次酸浸反應溫度和二次酸浸反應溫度相同或不同，分別為80～180℃，一次酸浸反應時間和二次酸浸反應時間相同或不同，分別為1～6h；

所述主要元素指Li、Na、K、Al、Fe和Ca元素。

6.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S3，所述調pH所用的物質為NaOH和或Na₂CO₃；

所述非一價元素化合物沉淀中的陽離子對應的元素包括Fe、Ca、Mg、Al、Mn等。

7.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S4，所述萃取劑為4-叔丁基-2-(α-甲芐基)苯酚，稀釋劑為磺化煤油，萃取劑和稀釋劑按重量百分比15～25％混合配制，在工藝中循環再生使用；

所述反萃酸為當量濃度為2～4N硫酸或當量濃度為2～4N鹽酸，硫酸或鹽酸用量為生成銣鹽和銫鹽所需理論量的100％～150％。

8.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S5，結晶分離的溫度為10～40℃；

所述膜處理包括雙極膜/膜電解；

步驟S5所得HNO₃返回步驟S2硝酸浸出鋰輝礦使用。

9.根據權利要求1所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

步驟S6中的結晶溫度為20～60℃；

碳化處理為通入CO₂進行碳化反應沉淀結晶；

所述母液2中NaOH/Na₂CO₃回收利用生產。

10.根據權利要求9所述的鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，其特征在于，

碳化處理的通氣速率為每升溶液(0.4～0.9)L/min，碳化溫度為35～85℃，碳化時間為15～95min；

母液2回收利用生產的NaOH/Na₂CO₃返回步驟S3中循環利用。