[发明专利]一种微波-超声耦合浸出锂矿石的方法

说明书

本发明公开了一种微波‑超声耦合浸出锂矿石的方法，包括以下步骤：将锂矿石粉碎，加入活化剂粉末，再置于微波条件下照射处理，然后加入硫酸溶液进行调浆，在搅拌同时进行超声处理，最后浸出锂矿石；或将锂矿石粉碎，加入活化剂粉末，然后加入硫酸溶液进行调浆，在搅拌同时进行超声处理，最后浸出锂矿石；或将锂矿石粉碎，加入活化剂粉末，再置于微波条件下照射处理，然后加入硫酸溶液进行调浆，最后浸出锂矿石。本发明方法绿色环保，能够使锂矿石中大部分的锂浸出，具有浸出率高，生产成本低，处理时间短的优势。

技术领域

本发明属于矿物提取技术领域，尤其涉及一种微波-超声耦合浸出锂矿石的方法。

背景技术

作为一种新型能源和战略资源，锂及其化合物广泛应用于锂电池、陶瓷、玻璃、铝冶炼、医药等工业领域。近年来，随着锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车、空间技术和国防工业等领域的广泛应用，对锂的需求量日益增加，锂资源的开发利用成为当前科技和工业关注的焦点。

自然界中锂的赋存形式分为盐湖锂和矿石锂，其中，矿石锂主要存在于锂辉石和锂云母等伟晶岩矿物中。虽然我国盐湖锂资源丰富，但由于我国盐湖卤水中镁锂比高，导致提锂难度大。因此，国内矿石提锂工艺仍然占据着主导地位。以锂矿石为原料提取锂的方法主要有石灰石法，硫酸法、硫酸盐法、氯化物法、和压煮法。无论采用何种工艺，其锂矿石的高温焙烧都是不可或缺的步骤，存在焙烧能源消耗大、高温下矿物焙烧不均匀以及容易出现熔融结圈等一系列问题，通过技术创新和改造、进一步降低成本是矿石提锂技术的发展趋势，而如何提高锂精矿的转型率，降低焙烧过程能耗，对提高锂矿石提锂工艺的整体经济性具有重要作用。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术中焙烧能源消耗大、高温下矿物焙烧不均匀以及容易出现熔融结圈等一系列锂矿石工艺中存在的问题，提供一种微波-超声耦合浸出锂矿石的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种微波-超声耦合浸出锂矿石的方法，包括以下步骤：

将锂矿石粉碎，加入活化剂粉末，再置于微波条件下照射处理，然后加入硫酸溶液进行调浆，在搅拌同时进行超声处理，最后浸出锂矿石；

或

将锂矿石粉碎，加入活化剂粉末，然后加入硫酸溶液进行调浆，在搅拌同时进行超声处理，最后浸出锂矿石；

或

将锂矿石粉碎，加入活化剂粉末，再置于微波条件下照射处理，然后加入硫酸溶液进行调浆，最后浸出锂矿石。

本发明采用微波预处理照射锂矿石，矿粒间能够产生热应力裂纹和孔隙，其表面性质、内部结构也发生改变。由于微波具有选择性加热的特性，微波能够渗入到物料内部，矿石中的锂在微波场中会与活化剂反应而被选择性活化，从而提高其浸出性能，并有效降低矿石中杂质元素的浸出。

本发明在浸出过程中，利用超声波的空化作用，超声波在矿浆中产生空化现象，当空化泡崩溃时，在极短时间内和在空化泡周围极小的空间内，产生5000K以上的高温和大约5×107Pa的高压，温度变化率高达109K/s，并产生强烈的冲击波和(或)时速达400Km的射流；超声波的空化作用能够进一步促进使锂矿石中的锂与活化剂的进一步反应，使其快速转型，射流又对矿浆产生强烈的搅拌作用，二者的共同作用加速和促进了矿石中锂的高效浸出。

进一步地，锂矿石为含有锂元素的矿石，包括锂云母、锂辉石、透锂长石、锂磷铝石、铁锂云母等。

进一步地，锂矿石粉碎后大于等于200目；优选为200目。

进一步地，活化剂为硫酸钾、硫化钠和硫酸铵中的至少一种。

进一步地，活化剂与锂矿石的质量比为0.05-0.5:1；优选为0.2:1。