本發明涉及化工技術領域,尤其涉及一種鋰鹽生產方法。
背景技術:
目前國內外鋰鹽(LiCO3、LiOH·H2O、Li3PO4)生產原料為鋰礦石(鋰輝石、鋰云母、磷鋁鋰石、鐵鋰云母,透鋰長石),生產方式為硫酸法。生產工藝過程為:將Li2O含量為5%-6.5%的鋰輝石或鋰云母精礦粉與30%煤混均勻,在回轉窯內加熱至1050℃±20℃,將α型轉變為β型。轉型后的礦粉再磨細,并拌入(250Kg/t·礦粉)濃硫酸在240℃溫度下進行硫酸化焙燒,將礦粉中LiAl(Si2O6)轉化為HAl(Si2O6),經水浸出可得到Li2SO4溶液。鋰的兩次轉化率可達98%,鋰的浸出率可得到97%,生產過程中鋰的總收率為95%-96%。上述方法均為傳統經典方法,生產已上百年歷史,我國生產工藝技術是從前蘇聯引進,目前國內有近10家按此工藝流程生產。該生產工藝的缺點:1、能耗高;2、污染重;3、鋰的收率低;4、生產成本高;5、生產鋰鹽后的尾渣雜質多,利用價值低;6、轉型溫度和時間難以控制(時間、溫度不夠,轉型率低,收率也就低,時間溫度超過,礦粉將在爐內易變為玻璃熔體,礦粉排除困難);7、硫酸化焙燒溫度難以控制,溫度高部分硫酸分解成SO3氣體,污染環境。
技術實現要素:
本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷,提供一種利用微波能將α型鋰礦石轉變為β型鋰礦石的鋰鹽生產方法。
一種鋰鹽生產方法,包括以下步驟:
步驟1:將α型鋰礦石通過微波能轉為β型鋰礦石;
步驟2:轉型后的β型鋰礦石,經細磨,拌入濃硫酸再進入微波爐進行硫酸化焙燒;
步驟3:步驟2焙燒后的產物經水浸取,可得到Li2SO4溶液。
進一步地,如上所述的鋰鹽生產方法,所述α型鋰礦石為α型鋰輝石、α型鋰云母、α型磷鋁鋰石、α型鐵鋰云母,α型透鋰長石中的一種。
進一步地,如上所述的鋰鹽生產方法,步驟1中微波的條件為:800℃下、14分鐘。
進一步地,如上所述的鋰鹽生產方法,步驟2中細磨的要求為經過磨細后的β型鋰礦粉≤300目。
進一步地,如上所述的鋰鹽生產方法,所述濃硫酸的添加量為250Kg/t·礦粉。
進一步地,如上所述的鋰鹽生產方法,硫酸化焙燒的時間為6分鐘。
進一步地,如上所述的鋰鹽生產方法,步驟3包括:將經過硫酸化焙燒的β型鋰礦粉用水浸泡,然后調節其PH值至5,靜置一段時間后進行過濾,濾液即為Li2SO4溶液;濾渣經過水洗過濾,獲取殘留的Li2SO4溶液。
有益效果:
1、微波能轉型節約能源,轉型溫度低于煤作為能源轉型溫度低350℃,可節損能耗50%;
2、微波能轉型焙燒清潔干凈,無二氧化碳、三氧化硫氣體排放,符合環保要求;
3、轉型和硫酸化焙燒溫度易控制,溫差可控制在±2℃之內;
4、轉型浸出鋰后的尾渣中鐵、鈣、鎂、炭等雜質大量減少,可以提高渣的應用領域和經濟價值;
5、生產成本可降低10%,總體經濟效益可提高15%。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
熱能與微波能轉型機理:
熱能轉型機理:熱能轉型是通過礦物受高溫熱膨脹造成礦物結晶體結構間破裂,使礦物物理性質發生改變(例如硬度、密度、表面積、離子活性或晶間距等),熱能轉型一般采用煤作為能源,空氣氧作為助燃劑,從低溫到高溫到達平衡。溫度有一個較長的時間過程,部分熱能被擴散流失,使能耗增高,同時產生大量粉塵和CO2造成空氣污染。
微波熱能轉型機理:將電能通過電磁控管轉化為微波能,微波是一種頻率較高的電磁波,照射在礦物晶體表面一小部分被反射,而大部分穿透到礦物晶體內部被吸收而轉變為熱能,使礦物物理性能很快發生改變(晶格斷裂、硬度和密度降低、表面積增大、分子和離子活性增強)。微波轉型有以下優點:加熱迅速、均勻,不需熱傳導過程,具有自動熱能平穩性,熱能利用率高,不產生余熱、粉塵、CO2,不污染環境,比常規加熱節能30%-50%。
本發明采用微波能技術將α型鋰輝石轉變為β型鋰輝石,微波能為特殊電磁波能,傳遞速度快,穿透力強,溫差范圍小。β型鋰輝石微波能硫酸化焙燒溫控效果好,轉化率高,節能清潔環保,同時可提高副產物(尾渣)利用價值。
實施例:
本實施例提供一種鋰鹽的生產方法,具體包括以下步驟:
步驟1:將α型鋰輝石通過微波能轉為β型鋰輝石,微波的條件為:800℃下、14分鐘;
步驟2:轉型后的β型鋰礦石,經細磨后300目過篩,拌入濃硫酸(添加量為250Kg/t·礦粉)再進入微波爐進行硫酸化焙燒6分鐘;
步驟3:步驟2焙燒后的產物用水浸泡,然后利用石灰粉調節其PH值至5,靜置一段時間后進行過濾,濾液即為Li2SO4溶液;濾渣經過水洗過濾,獲取殘留的Li2SO4溶液。
本實施例中涉及的參數見表1
表1α型鋰輝石微波能轉β型及微波能硫酸化焙燒試驗參數
通過表1可以看出,鋰的浸出率可達到100%。
最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。