一種從鋰云母中提取鋰鹽的方法
【專利摘要】一種從鋰云母中提取鋰鹽的方法，其步驟是：將鋰云母礦料與CaO和Ca(CH3COO)2球磨混合后在等離子發生器中進行焙燒；將焙燒料在加壓狀態下和稀硫酸溶液和(NH4)2SO4進行反應，控制酸浸溫度為85-100℃，得固液混合物，降溫冷凍，分離鉀銣銫礬，過濾，加堿，除雜，沉鋰制鋰鹽；本發明方法能將原料中的氟去除干凈，減少原料焙燒階段氟氣生成對設備的損壞和環境的污染，提高鋰云母原料中稀有金屬原料的提取利用率，降低能源消耗，縮短反應時間，及酸堿原料的消耗用量。本發明條件溫和，操作過程穩定，生產周期短，設備效率高，并可實現資源的綜合利用，生產成本低，有利于實現從鋰云母中提取鋰鹽工業化生產。
【專利說明】一種從鋰云母中提取鋰鹽的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋰鹽的提取方法，特別涉及一種從鋰云母中提取鋰鹽的方法。
【背景技術】
[0002] 鋰云母是一種重要的礦產資源，其含有豐富的稀有金屬材料，鋰、鈉、鉀、銣、銫、鋁 等。隨著世界能源的日益緊張，開發利用新能源為世界的共同課題，鋰電新能源作為新能源 發展的重要產業之一，越來越被各國所重視；鋰及其鹽類碳酸鋰，硫酸鋰等鹽是鋰電新能源 產業的基礎性原料產品，而鋰云母中含有鋰電新能源產業的基礎材料鋰金屬，因此對鋰云 母的開發應用成為當今的熱門課題。
[0003] 目前處理鋰云母礦的方法，工業上應用的方法主要為煅燒或焙燒法，酸浸法；或者 是煅燒與酸浸相結合的方法。現有的對鋰云母的煅燒生產中，普遍使用的是窯爐生產方式 進行，如立式的煤窯爐等，其在對鋰云母的煅燒時是在800-950°C時鋰云母的層狀結構被打 開，鋰云母物料的膨松度加大。在此溫度下使用目前的煅燒裝置與方法，需要至少60分鐘 左右的時間，這樣就造成一是維持高溫加熱時間過長，能源消耗過大；二是由于鋰云母礦原 料長時間的在高溫下溶解與煅燒，使得鋰云母原料中的稀有金屬材料燒失率提高，降低了 稀有金屬的回收利用率。污染也大。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在于提供一種從鋰云母中提取鋰鹽的方法，其是將鋰云母礦粉加入 CaO和Ca (CH3COO)2后通過等離子發生器產生的高溫差熱反應，使鋰云母結構發生轉變，粒 徑變小，反應時間縮短，提高了鋰云母原料中稀有金屬原料的提取利用率，降低了能源消 耗，提高了鋰云母的經濟效益。
[0005] 本發明的技術方案如下：
[0006] 本發明提供的從鋰云母中提取鋰鹽的方法，其具體步驟如下：
[0007] 1)將鋰云母礦粉與CaO和Ca (CH3COO) 2經等離子發生器高溫焙燒并除氟：
[0008] 將100-400目的鋰云母礦粉與CaO和Ca(CH3COO)2按質量比為鋰云母礦粉：CaO : Ca (CH3COO) 2 = 1 :0. 1-0. 4 :0. 01-0. 05進行球磨混合0. 5-2小時；之后置于等離子發生器進 行焙燒得焙燒料，之后再對焙燒料進行粉碎得焙燒粉料；其焙燒溫度為1500-200(TC，焙燒 時間為10_30min ;
[0009] 2)對所得焙燒粉料進行酸浸：
[0010] 所述酸浸是將步驟1)所得焙燒粉料與質量濃度為15% -35 %稀硫酸溶液和 (NH4)2SO4按質量比為I :2-4 :0· 05-0. 2比例均勻混合，然后加熱升溫至85°C -KKTC，同時 加壓并控制反應壓力在1. 5-2. 5個大氣壓，攪拌使之充分反應，反應時間在2-5小時，此反 應中殘留于鋰云母礦粉中的氟被進一步去除，得到含硫酸鹽的固液混合溶液；對所得固液 混合溶液進行過濾除渣得濾液；
[0011] 3)將上述濾液進行冷凍處理：
[0012] 將上述濾液注入冷凍罐中，在攪拌條件下降溫至0?-50°c分離出固體鉀礬，得洗 液；對洗液加水加熱，再經結晶分離除去銣、銫、鉀礬得母液；
[0013] 4)中和、分離、沉鋰：
[0014] 向母液1中氫氧化鋁，或氫氧化鈉和氫氧化鋁（其質量比為0. 5?1:1)，在攪拌的 條件下調整pH值為14?15 ;并濃縮脫水，分離去雜，得到含Li+的溶液；沉鋰，再向含Li+溶 液中通入二氧化碳氣體、加入碳酸鹽或硫酸鹽制得鋰鹽；所制得的鋰鹽為碳酸鋰或硫酸鋰。
[0015] 所述步驟1)所得焙燒料中含有CaF2。
[0016] 所述步驟1)所得焙燒粉料的粒徑在0. 5 μ m-5 μ m范圍之內。
[0017] 本發明的從鋰云母原料中提取鋰鹽的方法，采用將鋰云母與Ca(CH3COO) 2通過等 離子發生器產生的高溫差熱反應，使鋰云母結構發生轉變，等離子發生器的工作原理是將 低電壓通過升壓電路升至正高壓及負高壓，利用正高壓與負高壓電離空氣產生正負離子。 形成的高溫對鋰云母原料進行煅燒，通過等離子發生器的溫度迅速達到1500°C以上，在瞬 時高溫下Ca 2+離子和F-離子直接生成難溶于水的CaF2，避免了 HF氣體的生成，降低了對環 境的污染，鋰云母結構中存在的CH3COCT離子在高溫下的熱分解產生的逸出性氣體和等離 子發生器產生的高溫使鋰云母的層片狀結構迅速被打開；由于在高溫狀態下鋰及其各稀有 金屬元素在弱酸環境下極易游離出來，極有利于稀有金屬元素被浸出，大幅度的縮短了反 應時間。在酸浸階段加入（NH 4)2SO4，過量SO42-離子的加入和NH 4+的緩沖作用，提高了鋰云 母原料中稀有金屬原料的提取利用率，降低了能源消耗，縮短了反應時間，及酸堿原料的消 耗用量。
[0018] 本發明的從鋰云母原料中提取鋰鹽的方法，其優點在于：焙燒階段CaO和 Ca(CH3COO)2的加入能將鋰云母原料中的氟去除干凈，減少原料焙燒階段氟氣生成對設備 的損壞和環境的污染；Ca(CH 3COO)2的熱分解和離子發生器產生的高溫差熱反應使鋰云母 層狀結構打開，晶粒粒徑減小，提高鋰云母原料中稀有金屬原料的提取利用率，緩沖溶液 (NH 4)2SO4的加入可降低能源消耗，縮短反應時間，及酸堿原料的消耗用量。
【具體實施方式】：
[0019] 實施例1 :實施例中涉及濃度均為質量濃度。
[0020] 取宜春鉭鈮鋰礦生產的鋰云母原料其主要化學組成成份如下表I (Wt % )余量是 氟；表1為：
[0021]
【權利要求】
1. 一種從鋰云母中提取鋰鹽的方法，其具體步驟如下： 1) 將鋰云母礦粉與CaO和Ca(CH3COO)2經等離子發生器高溫焙燒并除氟： 將100-400目的鋰云母礦粉與CaO和Ca(CH3COO)2按質量比為鋰云母礦粉：CaO : Ca (CH3COO) 2 = 1 :0. 1-0. 4 :0. 01-0. 05進行球磨混合0. 5-2小時；之后置于等離子發生器進 行焙燒得焙燒料，之后再對焙燒料進行粉碎得焙燒粉料；其焙燒溫度為1500-200(TC，焙燒 時間為10_30min ; 2) 對所得焙燒粉料進行酸浸： 所述酸浸是將步驟1)所得焙燒粉料與質量濃度為15% -35%稀硫酸溶液和（NH4)2SO4 按質量比為1 :2_4 :0. 05-0. 2比例均勻混合，然后加熱升溫至85°C -KKTC，同時加壓并控 制反應壓力在1. 5-2. 5個大氣壓，攪拌使之充分反應，反應時間在2-5小時，此反應中殘留 于鋰云母礦粉中的氟被進一步去除，得到含硫酸鹽的固液混合溶液；對所得固液混合溶液 進行過濾除渣得濾液； 3) 將上述濾液進行冷凍處理： 將上述濾液注入冷凍罐中，在攪拌條件下降溫至〇?-50°C分離出固體鉀礬，得洗液； 對洗液加水加熱，再經結晶分離除去銣、銫、鉀礬得母液； 4) 中和、分離、沉鋰： 向母液1中加氫氧化鋁，或氫氧化鈉和氫氧化鋁（其質量比為〇. 5?1:1)，在攪拌的條 件下調整pH值為14?15 ;并濃縮脫水，分離去雜，得到含Li+的溶液；沉鋰，再向含Li+溶 液中通入二氧化碳氣體、加入碳酸鹽或硫酸鹽制得鋰鹽；所制得的鋰鹽為碳酸鋰或硫酸鋰。
2. 按權利要求1所述的從鋰云母中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，所述步驟1)所得 焙燒料中含有CaF2。
3. 按權利要求1所述的從鋰云母中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述步驟1)所得焙 燒粉料的粒徑在〇. 5 ii m-5 ii m范圍之內。
【文檔編號】C22B26/12GK104313349SQ201410532350
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】李宇龍, 胡春暉 申請人:李宇龍, 胡春暉