[发明专利]一种锂辉石热还原制氢氧化锂的方法

权利要求书

1.一种锂辉石热还原制氢氧化锂的方法，其特征在于包括以下步骤：以ɑ型锂辉石为原料，将ɑ型锂辉石与还原剂、阻熔剂混合制团，在真空、高温条件下，将制备得到的团料在还原炉中进行还原，使锂辉石中的锂还原为金属锂蒸汽，再经过冷凝，得到金属锂与还原后的含有金属锂和氧化锂的锂辉石矿渣；含有金属锂和氧化锂的锂辉石矿渣用水浸出，得到浸出渣和料浆；将浸出渣和料浆除钙、过滤、洗涤，滤液为氢氧化锂溶液，氢氧化锂溶液经蒸发、结晶，生产电池级或高纯LiOH.H₂O产品；所述的锂辉石为α型锂辉石精矿，其品位≥5%，即Li₂O≥5.0%，粒度为150-200目；所述的还原剂为复合还原剂，由高硅硅铁、铝粉、铝硅粉按质量比为1：0.1-0.5：0.1-0.5混合制得；所述的阻熔剂为石灰，其CaO含量为90-98wt%；ɑ型锂辉石精矿、还原剂和阻熔剂加入量的质量比为1：0.1-0.5：0.3-2.5。

2.如权利要求1所述锂辉石热还原制氢氧化锂的方法，其特征在于：金属锂蒸汽经冷凝后得到的金属锂为粗锂，经Ar气保护并在搅拌状态下进行精炼，得到纯度大于99%的金属锂；将浸出渣和料浆过滤、洗涤得到的滤饼经烘干，用于生产水泥。

3.如权利要求1所述锂辉石热还原制氢氧化锂的方法, 其特征在于：所述高硅硅铁，其硅含量≥75 wt%，粒度为6-8um；所述铝粉，铝含量≥99 wt%，其活性占70 wt %，粒度为6-8um；所述铝硅粉，其铝硅合量≥98 wt %，粒度为6-8um。

4.如权利要求1-3中任一所述锂辉石热还原制氢氧化锂的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步 热还原：将锂辉石精矿、还原剂和阻熔剂固体混合，用制团机压制为粒径为10-100mm的球状物或片状物，放入坩埚中，在还原炉中真空还原；还原反应完成后，待炉温降至≤40℃，将炉内冷凝室中的金属锂取出，另作为金属锂精炼原料提炼锂；再将坩埚中的还原后剩余的含有金属锂、氧化锂的锂辉石矿渣取出，进入下一步的浸出；

第二步 浸出与除钙：将所述得到的含有金属锂、氧化锂的锂辉石矿渣用纯水在20-90℃下搅拌浸出，其固液比=1：1-7，浸出时间为30-300min；浸出完成后，根据体系中钙离子的总量，加入纯碱搅拌20-50min，停止搅拌后过滤、洗涤得到的滤饼经干燥、粉碎，作为水泥熟料销售，过滤母液作为制氢氧化锂原料液；

第三步 制氢氧化锂：将所述的过滤母液进行浓缩至Li⁺含量为25-60g/l，然后冷却结晶，结晶温度为20-50℃，过滤得到的滤饼经干燥即为氢氧化锂产品，过滤母液返回于浸出液中循环。

5.如权利要求4所述锂辉石热还原制氢氧化锂的方法，其特征在于第一步热还原条件为：温度850-1300℃，绝对压力为2-50Pa，时间为5-25小时。

6.如权利要求4所述锂辉石热还原制氢氧化锂的方法，其特征在于第二步中浸出条件为：温度40-80℃，固液质量比为1：2-5，浸出时间为40-180min。

7.如权利要求4所述锂辉石热还原制氢氧化锂的方法，其特征在于第二步中纯碱的加入量按沉淀形成CaCO₃的理论质量的105-110%计。

8.如权利要求4所述锂辉石热还原制氢氧化锂的方法，其特征在于：该方法可同时生产氢氧化锂和金属锂；锂的总利用率≥95%。