[發明專利]一種鋰鋁酸熱一體化提取方法

在審

• 申請號: 202310664449.7
• 申請日: 2023-06-06
• 公開（公告）號: CN116590539A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 鄧強;黃苑齡;張文興;張周位;楊國彬;金修齊;況云所
• 申請（專利權）人: 貴州省地質礦產中心實驗室（貴州省礦產品黃金寶石制品質量檢驗站）
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B1/06;C22B3/04;C22B3/44;C22B3/42;C22B3/24;C22B21/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 申素霞

本發明涉及礦石提鋰技術領域，具體涉及鋰鋁酸熱一體化提取方法。本發明采用的鋰鋁酸熱一體化提取方法，同時能夠獲得碳酸鋰、氧化鋁、硫酸鉀和硫酸產品，硫酸鉀可作為原料制備鉀明礬，所得硫酸可用于對含鋰物料進行焙燒，顯著降低了濃硫酸以及硫酸鉀的用量。循環浸出可以提高液體I中的鋰離子含量，降低濃縮成本。焙燒產生的余熱可用于濃縮、硫酸鉀的溶解以及粗鉀明礬的溶解，鉀明礬的煅燒產生的余熱可用于含鋰物料的焙燒，實現了余熱的充分利用，大大降低了提取的能耗。綜上所述，本發明提供的鋰鋁酸熱一體化方法具有能夠獲得多個產品、能耗低、物耗低、成本低、能夠實現含鋰物料的最大化利用的特點。

技術領域

本發明涉及礦石提鋰技術領域，具體涉及一種鋰鋁酸熱一體化提取方法。

背景技術

鋰是一種重要的稀有金屬原料，隨著國家新能源發展規劃的出臺，鋰電新能源成為國家重點支持發展的能源產業之一，從含鋰的礦石中提取鋰是鋰的重要來源。

目前，含鋰物料的硫酸法提鋰工藝主要步驟為：含鋰物料與濃硫酸按0.5～1.5:1的質量比混合后在200～280℃的溫度下進行焙燒，將所得焙燒料浸出，加石灰控制pH值至11左右，加碳酸鈉除鈣、鎂等雜質，過濾得到清液，清液蒸發濃縮后加入碳酸鈉沉淀成碳酸鋰。現有硫酸法提鋰工藝主要存在以下缺點：(1)浸出溶液Al、Fe等雜質含量高，后續的凈化負荷量重、渣量大；(2)未考慮硫酸循環應用，其工藝硫酸用量大，成本較高；(3)浸出溶液中Al含量高(5～20g/L)，未考慮Al綜合回收問題；(4)未考慮浸出液循環浸出，后續蒸發濃縮成本高；(5)未考慮余熱再利用問題。因此，提供一種充分回收含鋰物料中鋰鋁、耗能低、成本低的提取方法具有重要的意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鋰鋁酸熱一體化提取方法，本發明提供的方法能夠實現鋰鋁的同時提取，且能耗低、生成成本低。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鋰鋁酸熱一體化提取方法，包括以下步驟：

(1)將含鋰物料與濃硫酸混合，進行焙燒，分別得到焙燒料和焙燒煙氣；所述焙燒的余熱用于步驟(3)和步驟(4)中；所述濃硫酸的質量分數≥85％；

(2)將所述焙燒料進行粉碎，得到焙燒粉碎料；將所得焙燒粉碎料與浸取劑混合，進行浸出后過濾，分別得到濾液和濾渣；將所述濾渣進行水洗，得到洗滌液；將所述濾液和洗滌液合并，得到浸出液；所述浸取劑為水；所述浸出在通入含氧氣體的條件下進行；所述焙燒粉碎料與水洗用水的固液比為1g：0.5～2mL；

(3)將所述浸出液的pH值調節至1.5～3，加入硫酸鉀第一溶解，將所得混合液進行降鐵處理后過濾，分別得到濾液和濾渣；將所述濾渣進行水洗，得到洗滌液；將所述濾液和洗滌液合并濃縮至浸出液體積的40～60％，進行結晶后固液分離，分別得到粗鉀明礬和液體I；所述pH值調節采用堿包括碳酸根源；所述混合液中K⁺與Al³⁺的摩爾比為0.8～1.05：1；所述浸出液與水洗用水的體積比為1：0.05～0.5；所述液體I作為浸取劑回用于步驟(2)中；

(4)將所述粗鉀明礬第二溶解于水中，依次進行重結晶和固液分離，分別得到精制鉀明礬和液體II；所述液體II作為浸取劑回用于步驟(2)中；

(5)重復步驟(1)～(4)操作n次，當所述液體I中鋰離子濃度＞3g/L時，將所述液體I升溫至40～100℃，利用碳酸根源調節pH值至5～7后中和反應0.5～2h，加入除雜劑調節pH值至＞9后除雜處理0.5～2h，過濾，分別得到濾液和濾渣；將所述濾渣進行水洗，得到洗滌液，將所述濾液和洗滌液合并，得到粗鋰溶液；所述n≥2；所述液體I與水洗用水的體積比為1：0.1～0.5；所述重復過程中，步驟(2)中所述浸取劑為步驟(3)中的所述液體I、步驟(4)中的所述液體II和補加水的混合溶液；

(6)利用樹脂離子交換柱對所述粗鋰溶液進行深度凈化除雜，得精制鋰溶液；