[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

本發明公開一種硝酸浸出鋰輝礦生產碳酸鋰的方法。該方法包括如下步驟：將鋰輝石煅燒、球磨；加水打漿，往漿液中加硝酸進行硝酸二次逆向浸出，得浸出液和浸出渣；將浸出液調pH；得到一價離子液和非一價元素化合物沉淀；采用萃取劑和稀釋劑從一價離子液中提取銣、銫鹽和提取銣、銫鹽后的溶液；將提取銣、銫鹽后的溶液結晶分離，結晶處理后的溶液經膜處理獲得HNO₃、LiOH和NaOH混合物；將LiOH和NaOH混合物結晶分離出LiOH產品，結晶的母液1通過碳化處理生成Li₂CO₃產品，碳化處理后的母液2回收利用。該方法提取鋰的同時還回收了鉀、銣、銫、鈉、浸出渣，提高了鋰礦的綜合利用率，簡化了傳統生產工藝的繁雜，降低了工藝生產成本，增大產品附加值，實現資源利用最大化。

技術領域

本發明屬于電池級碳酸鋰制備技術領域，涉及一種鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法。

背景技術

作為最輕、密度最小的金屬，鋰具備獨特的物理、化學性質，被譽為“工業味精”，在各個傳統工業領域都有它的身影。隨著新能源產業的發展，鋰電池需求量巨大，鋰也被稱為21世紀的“能源金屬”。鋰資源廣泛應用于玻璃與陶瓷制造、合金與原鋁生產、鋰電池生產、藥物及光學材料等行業，除此之外，在軍工及核工業方面也有應用。鋰作為戰略性新興產業發展的重要支撐礦物，被各國視為新的經濟增長點，它也是中國七大戰略性新興產業所必需的礦產資源之一。目前，各種鋰鹽的消費量正以每年13％的增長率發展。

鋰礦中含有鋰鹽產品必需元素鋰，且我國鋰鹽產業尤其是鋰礦提鋰產業在全球擁有較強的規模和技術優勢，優化鋰礦的開發應用十分重要。目前，鋰輝礦提鋰的方法主要有石灰石焙燒法、硫酸鹽焙燒法、氯化物焙燒法、硫酸焙燒法等。其中硫酸焙燒法是目前比較常用的方法，其生產工藝是首先將鋰礦(0.7-1.3％Li₂O)通過浮選工藝獲得鋰精礦(5-6％Li₂O)，再通過煅燒轉型后在經過硫酸化焙燒提煉鋰，鋰輝石精礦在1000～1200℃的高溫下焙燒，將其晶相轉化為β型，細磨后加入過量的硫酸，再在300℃的回轉窯中進行酸化焙燒，生成可溶性硫酸鋰，經過冷卻和中和，再進行過濾得到硫酸鋰溶液。然后加入氫氧化鈉進行苛化得到硫酸鈉溶液，再冷凍除去硫酸鈉，得到氫氧化鋰溶液，經蒸發、離心后得到氫氧化鋰，再往氫氧化鋰溶液中通入二氧化碳得到碳酸鋰。該法具有能源消耗量低、物料流通量小、生產效率高等優點。但該方法的缺點是鋰的回收率不高且其它稀有金屬不能回收，無法將浸出鋰輝礦的輔料進行循環利用，輔料的綜合利用率低，生產成本高，產渣量非常大。因此，開發鋰礦提鋰的新工藝、新技術，解決現有工藝中存在的問題，將為我國鋰礦的開發應用及推動新能源鋰電池工業的發展具有較大意義。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明開發出了一種鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，該方法以鋰輝礦(含原礦)為原料，經硝酸二次逆向浸出，可充分將鋰輝礦(含原礦)中鋰進行提取，浸出渣用于產白炭黑，浸出液經化學沉淀處理后除去其中非一價元素，所得液主要為一價離子液含鋰、鈉、鉀、銣、銫，非常易于后續分離鋰獲得氫氧化鋰及碳酸鋰產品。工藝中所產的硝酸可供鋰輝礦(含原礦)硝酸浸出取用，產生的氫氧化鈉/碳酸鈉可供浸出液調pH除非一價元素使用。該方法采用了酸堿循環，提取鋰的同時還回收了鉀、銣、銫、鈉、浸出渣，提高了鋰礦的綜合利用率，簡化了傳統生產工藝的繁雜、產渣量大及鋰回收損耗大的問題，降低了工藝生產成本，增大了產品附加值，實現資源利用最大化，整體工藝流程短、工序簡單易規模化、渣量少、環境友好、副產物可循環利用，易于實現工業化生產。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

本發明的目的之一是提供一種鋰輝礦硝酸浸出生產碳酸鋰的方法，包括以下步驟：

步驟S1：將鋰輝礦煅燒，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；