[发明专利]一种从锂云母精矿提取锂的方法

说明书

技术领域

本发明属于从锂矿石中提取有价锂化合物的技术领域，具体涉及从锂云母精矿中通过活化焙烧、硫酸浸出、制备单水氢氧化锂及碳酸锂的工艺。

背景技术

锂广泛用于电池工业、陶瓷业、玻璃行业、铝工业、润滑剂、制冷剂、核工业及光电行业等新兴领域。其中单水氢氧化锂和碳酸锂是两种最重要的锂化合物，其他工业锂产品基本都是这两种化合物的下游产品。

江西省宜春市锂云母矿石储藏量为亚洲第一，占全国锂储量的30％以上。目前，锂云母矿石除少量用于提取锂外，大部分都很廉价地销售给玻璃厂、陶瓷厂做原料，锂云母资源没有全部得到高附加值的利用。

工业上金属锂冶炼方法主要分为两类：一类是从卤水中提锂，富集卤水中的锂，最终转型制备单水氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂等锂盐产品；另一类方法是矿石提锂，主要是对含锂矿石-锂辉石和锂云母的火法或湿法处理，破坏其原有脉石结构，使其中的Li₂O以可溶锂盐的形式溶解出来，可以得到诸如单水氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂等形式的锂盐。但是，由于国内盐湖卤水中大部分具有低镁锂比的特点，开发难度大，而从锂辉石和锂云母中提锂具有物料流通量小、生产效率高、能耗低、锂的回收率高等优点，所以目前以锂辉石和锂云母为原料提锂是广泛采用的方法。

现有技术中，从锂云母中提取锂的方法主要有石灰焙烧法、硫酸盐法和压煮法。

石灰焙烧法是将CaO与锂云母混合后再经高温焙烧、酸浸出，再经沉降、过滤、净化、除杂、蒸发、结晶、干燥得到一水氢氧化锂。压煮法是将锂云母和氯化钠在高压、高温条件下发生液相反应，随后在经浸出、净化、蒸发、沉淀制得碳酸锂。硫酸盐法是将锂云母与硫酸钾等辅料混合，高温焙烧、球磨、浸出、净化、蒸发、沉淀制备碳酸锂。

对锂云母进行焙烧活化对锂的回收率具有重要影响，现有技术报道了一些焙烧改进工艺。例如，公开号为CN104649302A的中国专利文献公开了一种从铁锂云母中获取碳酸锂的方法，该方法包括将铁锂云母与焙烧剂进行混合，然后焙烧，再用水浸出获取浸出液，将浸出液净化除杂后冷冻析钠再浓缩，在浓缩液中加入碳酸钠以获取碳酸锂沉淀以及含钾、铷、铯的溶液；该现有技术公开了一种焙烧剂，具体为硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙；氯化钠、氯化钾、氯化钙。该现有技术由于在焙烧剂中添加了大量的钾、钠的硫酸盐或氯化物，再加上锂云母矿本身又含有大量的钾、钠、铷、铯等可溶性物质，在生产过程中，这些可溶杂质大部分会随锂一起浸出来，形成接近饱和的复盐，给过滤、洗涤带来困难，温度稍低会产生结晶并造成输送泵及管道的堵塞。在可溶性杂质利用冷却结晶的方法除去时，要消耗大量的能源及人力，使生产成本升高，结晶出来的大量复盐会夹带着大量的锂，使锂的回收率降低。另外，由于大量可溶性杂质的加入，在溶液蒸发浓缩操作过程中，短时间内会有大量的复盐结晶出来导致沉淀碳酸锂的完成液含锂浓度低(Li₂O≤30g/L)，使沉淀剂碳酸钠的消耗增大，锂的沉淀率低且直收率只有65％左右，其余35％低含量的锂溶液还需要返回前面流程重复循环，使生产成本升高，造成了虽然锂的浸出率较高，但回收率较低，加工费用高，效益不佳的结果。