[发明专利]锂云母浸取液除杂工艺

说明书

技术领域

 本发明属于矿石提锂技术领域，更具体涉及一种锂云母浸取液除杂工艺。

背景技术

 锂和锂盐已经由传统的应用领域如玻璃陶瓷、电解铝、润滑脂、制冷等扩展到铝锂合金、锂电池、核聚变等高新技术领域，特别是新能源对于高效蓄电池可能存在的爆发式需求增长，对锂盐工业的技术进步提出了紧迫的挑战，研究新的锂矿物提锂技术对世界新能源的发展具有十分重要的意义。

目前提锂的主要原料是盐湖卤水和固体锂矿物，中国锂云母和锂辉石的储量丰富。从锂矿物与硫酸反应的浸取液除杂工艺方法主要是石灰石、石灰、碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质调节PH值，从而沉淀分离钙、镁、铁、铝等杂质，溶液中硫酸钠等采用浓缩冷冻结晶的方式进行分离。这些方法由于需要大量的石灰石、石灰、碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质调节PH值，除杂成本比较高，而且锂的总回收率低，存在除杂剩余渣的价值低，需要费用进行治理等突出问题。

发明内容

 本发明的目的在于提供一种锂云母浸取液除杂工艺，分为2步成矾除杂，2步调节PH除杂，除杂后的硫酸锂溶液加入添加剂获得锂盐沉淀产品，并根据需要，制取相应的精制锂盐。工艺过程简单，除杂成本低，可获得高附加值的副产品，锂提取率高，在生产锂盐的同时亦可综合利用锂云母矿物的各种有价值成分，达到资源循环利用的目的。

本发明的技术方案为：

一种锂云母浸取液除杂工艺为2次成矾除杂，2次调节PH值除杂，其具体步骤为：

1）浸取液浓缩后冷却结晶成矾，过滤获得第一次矾以及第一次成矾滤液；

2）将添加剂加入到第一次成矾滤液中，继续冷却成矾，或者浓缩后冷却结晶成矾，结晶完成后，过滤分别获得第二次矾以及第二次成矾滤液；

3）将第二次成矾滤液通过加入PH调节除杂剂进行第三次除杂，除去溶液中的镁、钙、铁、锰离子杂质，过滤，获得滤液及沉淀，沉淀返回浸取步骤或者废弃；

4）将步骤3）中的滤液加入PH调节除杂剂进行第四次除杂，除去溶液中的铝、钙离子，过滤，获得滤液和沉淀，沉淀返回浸取步骤；

5）将步骤4）所获得的滤液浓缩，或者直接与沉锂剂反应，生成锂盐沉淀并过滤，获得锂盐产品与沉锂滤液，沉锂滤液循环到步骤2）进行除杂。

所述的锂云母浸取液为——锂云母与硫酸或锂云母与含氟添加剂及硫酸在150℃-450℃的回转窑中反应获得干渣，所产生的浸取液，该浸取方法为常规方法。

步骤1）中锂云母浸取液蒸发浓缩至硫酸锂浓度为50-130克/升，冷却结晶，结晶温度：-10℃-室温，结晶时间：4-36小时，得到第一次矾以及第一次成矾滤液，第一次矾的主要成分为硫酸铝钾结晶，结晶过程添加或不添加晶种，结晶过程搅拌或者不搅拌。

步骤2）中第二次成矾添加剂为硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾的一种或多种的固体，或者是上述固体的一种或者多种溶液，或者是通过锂云母浸取除杂液沉锂后，过滤获得的含有硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾一种或多种溶质的母液；第二次成矾添加剂的量为第一次成矾滤液中剩余的硫酸铝的量结晶成矾所需要的硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾的化学计量数的0.8-1.2，结晶过程添加或不添加晶种，结晶过程搅拌或者不搅拌，冷却结晶温度：-10℃-室温，结晶时间：4-36小时，得到与成矾添加剂形成的第二次铝矾结晶以及第二次成矾滤液。

步骤3）中的PH调节除杂剂为石灰、氢氧化钙、氢氧化钠的一种或几种，其添加量为调节溶液的PH值至12-13，反应时间0.5-1.5小时，温度为常温-40℃，使镁、锰、铁杂质以及大部分的钙以氢氧化物沉淀的形式除去，反应完成后过滤，滤液进入第四步除杂，沉淀返回浸取步骤或者废弃。

步骤3）除杂后的溶液进行第4步除杂，所述PH调节除杂剂为硫酸以及碳酸盐，碳酸盐的添加量为溶液中所含有的剩余的钙形成碳酸钙所需要的化学计量数，硫酸的添加量为将溶液的PH范围调至6-7，彻底除去滤液中的铝离子杂质以及钙离子，反应时间0.5-1.5小时，反应温度：40-90℃；过滤，滤液中主要含有硫酸锂，所获的滤渣返回到浸取步骤。

步骤4）除杂后的滤液浓缩或者不经过浓缩，加入沉锂剂沉锂，沉锂剂为碳酸铵、碳酸钠、氢氧化钠、氟化铵、氟化钠的一种或者多种固体或者溶液，所添加沉锂剂的量为硫酸锂转化为锂盐沉淀所需要沉锂剂的化学计量数的0.8-1.2，反应时间0.5-1.5小时，反应温度：50-100℃，获得碳酸锂或者氢氧化锂或者氟化锂。