[發明專利]一種鋁灰提取鋰的方法

在審

• 申請號: 202211717812.9
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116005004A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 王宏偉;馬愛軍;李銀麗;李彥龍;李守榮;魯興武;何乃勇;楊斌;殷勤生;金明虎;王長征;劉瑛鑫;李秀花;趙瑞峰
• 申請（專利權）人: 西北礦冶研究院
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B7/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬小瑞

本發明公開了一種鋁灰提取鋰的方法，包括以下步驟：步驟一、氟、氯脫除：將鋁灰與脫氟氯劑放入球磨機中研磨，再放入馬弗爐中加熱進行脫氟氯反應；步驟二、球磨、浸出：將步驟一所制備的混合物裝入球磨機中研磨，后加入質量百分比濃度為10%?100%的浸出劑；步驟三、抽濾：將步驟二所制備的混合溶液裝入濕式球磨機中球磨制漿，用抽濾機抽濾得濾液和濾渣；步驟四、碳化：將步驟三所制備的濾液通入COsubgt;2/subgt;進行碳化反應后用抽濾機抽濾得到白色晶體顆粒物質；本發明針對回收鋁灰中的鋰元素采用分布處理的方法，在高效回收鋰元素的同時，脫除了鋁灰中的氟氯元素，在減少環境污染的同時，取得良好經濟效益。

技術領域

本發明涉及金屬回收技術領域，特別涉及一種鋁灰提取鋰的方法。

背景技術

鋁灰是鋁加工廠在生產過程中所產生的一種工業副產品，在鋁的加工、電解、熔融鑄造等每個過程中都不可避免的產生鋁灰，其中都含有豐富的鋁資源亟待回收利用。鋁灰是鋁廠生產加工過程中的副產物而在電解鋁工業中，還要加入氟化鋰等作為電解過程的助劑，這些鋰富集在鋁灰中，含量可以達到0.1-5%。而這些鋰并沒有被充分的利用，很多時候是直接排放到渣庫當中。據統計，中國每年的鋁灰產量約為3500萬噸，已列入《國家危險廢棄物名錄》（２０２１版），這里面可以提取出近千噸碳酸鋰，造成了鋰資源的浪費。目前從鋁灰中回收鋰的方法主要是硫酸化焙燒法，硫酸化焙燒法不僅能耗高、操作條件差而且沒有脫除鋁灰中的氟、氯元素，將氟、氯元素引入下步的浸出、提鋰工藝對設備造成腐蝕同時污染環境。

因此，急需一種能夠脫除鋁灰中的氟、氯元素，同時降低能耗和環境污染、高收率的從鋁灰提取鋰的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋁灰提取鋰的方法，以解決鋁灰回收鋰的過程中能耗高、污染環境，造成鋰資源浪費的問題。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種鋁灰提取鋰的方法，鋁灰中鋰的質量百分比含量為1.5-2.3%，包括以下步驟：

步驟一、氟、氯脫除：將鋁灰與脫氟氯劑放入球磨機中研磨30min，使鋁灰與脫氟氯劑充分混合，所述鋁灰與脫氟氯劑質量比為2:1，然后將研磨好的混合物裝入坩堝中，再將坩堝放入馬弗爐中加熱至400℃保溫2h，然后升溫至700-1000℃保溫1h，進行脫氟氯反應，得到混合物，該混合物經過電感耦合等離子體質譜測試氟脫除率達到88%-99.8%，氯脫除達到88%-98.7%；

步驟二、球磨、浸出：將步驟一所制備的混合物裝入球磨機，研磨1h，在研磨好的粉末中加入去離子水，粉末與去離子水質量比為5:1，攪拌30min后加入質量百分比濃度為10%-100%的浸出劑，所述浸出劑與鋁灰中鋰的摩爾比為2-10:1，繼續攪拌30min得到混合溶液；

步驟三、抽濾：將步驟二所制備的混合溶液裝入濕式球磨機中球磨制漿，球磨40min后，將漿液倒入燒杯中，加熱至90℃并攪拌3h，用抽濾機趁熱抽濾得濾液和濾渣；濾液經過電感耦合原子發射光譜儀測試含鋰量2-5g/L；濾渣用于制造水泥基材料；

步驟四、碳化：將步驟三所制備的濾液通入CO₂進行碳化反應或倒入飽和NaCO₃溶液進行沉淀反應，直到沒有新的沉淀產生后用抽濾機抽濾，取濾紙上白色物質放入烘箱內干燥，得到白色晶體顆粒物質；

該白色晶體顆粒物質經X射線衍射檢驗，合成的碳酸鋰出峰位置與碳酸鋰標準衍射卡片主峰位置一致；經電感耦合等離子體質譜測試鋰含量15.13%-17.97%，經計算得出所測碳酸鋰純度為80%-95%，鋰回收收率為45%-90%。

優選的，所述步驟一中脫氟氯劑為石灰石。

優選的，所述步驟二中浸出劑為乙酸。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

本發明針對回收鋁灰中的鋰元素采用分布處理的方法，在高效回收鋰元素的同時，脫除了鋁灰中的氟氯元素，在減少環境污染的同時，取得良好經濟效益。

附圖說明