[发明专利]一种利用磷酸体系从锂云母中选择性浸出锂的方法

说明书

本发明涉及一种利用磷酸体系从锂云母中选择性浸出锂的方法，属于锂资源提取领域。为了克服现有锂云母矿石提取锂工艺中除杂成本高且不彻底，后续锂产品的纯度不高的技术不足，本发明提供一种利用磷酸体系从锂云母中选择性浸出锂的方法，该制备工艺中使用磷酸溶液或者包括磷酸的混合酸溶液对锂云母进行酸浸取，其可以有效将提锂过程中的杂质离子转化为沉淀进入浸出渣当中，使得后续提锂工艺的成本大幅度降低，且产品纯度明显升高。该工艺处理步骤简单，处理效率高，有很好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种利用磷酸体系从锂云母中选择性浸出锂的方法，属于锂资源提取领域。

发明内容

锂云母是最常见的锂矿物，是提炼锂的重要矿物。它是钾和锂的基性铝硅酸盐，属云母类矿物中的一种。它是提取稀有金属锂的主要原料之一。锂云母中常含有铷和铯，也是提取这些稀有金属的重要原料。其中宜春市储藏着世界最大的锂云母矿，氧化锂的可开采量占全国的31％、世界的8.2％。

关于用酸浸法从锂云母提取锂，通常会使用硫酸或盐酸。但无论用盐酸还是硫酸，在浸取锂云母时都会造成锂伴随大量的铝一同浸出，给浸出液除杂沉锂工序造成不便。

中国专利申请2011103205160涉及一种以锂矿为锂源生产磷酸亚铁锂的成套循环制备方法，通过将锂矿煅烧、酸化、浸出净化分离得到初级锂液，将初级锂液进行转化冷冻、过滤洗涤、蒸发浓缩得到合成反应用锂液，将合成反应用锂液与亚铁盐溶液、磷源溶液进行液相合成反应，煅烧，得到碳包覆的磷酸亚铁锂。其在合成应用锂液中加入了磷源溶液，但其并非用于锂矿石酸化阶段。

《硫酸浸取锂云母提锂方法的研究》研究了锂云母与硫酸反应再浸取提锂的方法，该文探索了粒度大小、硫酸浓度、液固比、反应温度、反应时间对锂浸取率影响，研究表明随着锂云母粒度减小、硫酸浓度增大、液固比加大、反应温度升高、反应时间增长,锂浸取率提高；m(55％的硫酸)∶m(150目左右的锂云母)＝2∶1,135℃左右反应9h，锂浸取率达96.72％，但其并未解决除杂沉锂过程中的杂质离子问题。

经过信息检索，尚未发现在锂云母矿石提取锂的酸化工艺中使用磷酸体系的报道。基于此，本发明提出了一种从锂云母中选择性浸取锂的方法。

发明内容

为了克服现有锂云母矿石提取锂工艺中除杂成本高且不彻底，后续锂产品的纯度不高的技术不足，本发明提供一种利用磷酸体系从锂云母中选择性浸出锂的方法，该制备工艺中使用磷酸溶液或者包括磷酸的混合酸溶液对锂云母进行酸浸取，其可以有效将提锂过程中的杂质离子转化为沉淀，使得后续提锂工艺的成本大幅度降低，且产品纯度明显升高。该工艺处理步骤简单，处理效率高，有很好的工业应用前景。

该利用磷酸体系从锂云母中选择性浸出锂的方法的基本化学原理为：

2H₃PO₄+Al₂O₃＝＝AlPO₄+H₂O；

2H₃PO₄+Li₂O＝＝2LiH₂PO₄+H₂O；

2H₃PO₄+K₂O＝＝2KH₂PO₄+H₂O；

2H₃PO₄+Rb₂O＝＝2RbH₂PO₄+H₂O；

2H₃PO₄+Cs₂O＝＝2CsH₂PO₄+H₂O.