[发明专利]一种硫酸直浸提取矿石中的锂并加工为氢氧化锂的方法

说明书

本发明公开了一种硫酸直浸提取矿石中的锂并加工为氢氧化锂的方法，包括以下步骤：1)、采用硫酸浸泡经过预处理的锂矿石获得浸出物料；2)、将浸出物料依次经过离心分离、常温离心分离、低温离心分离分别除去硅砂、矾和钾获得母液；3)、将步母液通过扩散渗析设备处理分离出酸，获得渗透滤液；4)、向渗透滤液中添加氢氧化钠，搅拌15‑25分钟后加入发泡剂，稳定30‑35分钟后将反应完成后的液体进行过滤获得中和滤液；5)、将中和滤液依次经过一次浓缩除杂、低温除钠、二次除钠、二次除杂获得氢氧化锂溶液；6)、将氢氧化锂溶液依次经过浓缩结晶、烘干制备氢氧化锂。本发明解决了现有硫酸直浸法消耗酸碱量大、且和产生大量石膏的问题。

技术领域

本发明涉及锂矿石提取技术领域，具体涉及一种硫酸直浸提取矿石中的锂并加工为氢氧化锂的方法。

背景技术

目前，锂矿石的提取法方法主要包括石灰焙烧工艺、碳酸钠焙烧浸取法和硫酸直浸法。

石灰焙烧工艺：将锂矿石与石灰石按质量1:3混合，加水至矿浆浓度为15％时湿式球磨。然后将磨好的料浆增稠到65％，送入回转窑在850摄氏度下煅烧4h，碳酸钙分解产生的氧化钙与锂矿石反应生成氢氧化锂。将煅烧后的熟料水萃取，经浓密、脱水分离后，通过三效蒸发器蒸发，得到一水氢氧化锂。

碳酸钠焙烧浸取法：将锂矿石在1075摄氏度左右的回转炉中焙烧，然后球磨，按照氧化锂的量加入3.5-7倍的碳酸钠，混合均匀，加温在200℃浸出，通过二氧化碳生成可溶性碳酸氢锂，过滤取出残渣，然后按化学计量比加入精致石灰乳，反应液浓缩结晶得到一水氢氧化锂。

硫酸直浸法：将锂精矿与稀硫酸混合，添加催化剂，在80～150℃反应3～9h，得到含锂的硫酸盐混合液，同时产生的氢氟酸以气体形式排除；将含锂硫酸盐混合液过滤分离，得母液Ⅰ；母液Ⅰ经2次冷冻析出矾后分离得到母液Ⅱ；母液Ⅱ加入氢氧化钙除去铁、镁，过滤分离得到Li₂SO₄稀溶液，再加入纯碱得到纯度较高的Li₂CO₃。而后用碳酸锂与氢氧化钙反应生产氢氧化锂。

焙烧法(石灰焙烧工艺、碳酸钠焙烧浸取法)需要将锂矿石预先焙烧的方法加工，具有能耗大、污染环境严重的缺点，现有硫酸直浸法在中和阶段单纯采用氢氧化钙进行中和，不仅消耗酸碱量大，且氢氧化钙中和产生大量的石膏，石膏堆积难以处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸直浸提取矿石中的锂并加工为氢氧化锂的方法，解决现有硫酸直浸法消耗酸碱量大、且和产生大量石膏的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种硫酸直浸提取矿石中的锂并加工为氢氧化锂的方法，包括以下步骤：

1)、硫酸浸出：采用硫酸浸泡经过预处理的锂矿石获得浸出物料；

2)、将步骤1)获得的浸出物料依次经过离心分离、常温离心分离、低温离心分离分别除去硅砂、矾和钾获得母液；

3)、膜法除酸：将步骤2)获得的母液通过扩散渗析设备处理，分离出酸直接用于步骤1)，获得渗透滤液；

4)、烧碱中和：向步骤3)获得的渗透滤液中添加氢氧化钠，搅拌15-25分钟后加入发泡剂，稳定30-35分钟后将反应完成后的液体进行过滤获得中和滤液；

5)、将步骤4)获得的中和滤液依次经过一次浓缩除杂、低温除钠、二次除钠、二次除杂获得氢氧化锂溶液；

6)、将步骤5)获得的氢氧化锂溶液依次经过浓缩结晶、烘干制备氢氧化锂。

现有的硫酸直浸法中，在酸碱中和阶段，考虑到单纯使用氢氧化钠会产生难以处理的胶体，而氢氧化钙不会，所以在工业上一般使用氢氧化钙中和，但是因现环保规定越发严格，使用氢氧化钙中和后产生的大量副产物已经很难进行低成本处理。