一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法技术

本发明专利技术公开了一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法。该工艺是将锂辉石矿石破碎、研磨至粒径＜74μm的粉体，再将锂辉石粉体与氢氧化钠和水混合均匀后，在240‑280℃的条件下水热反应60min‑240min，制备得到方沸石和含锂溶液，将所得混合物进行过滤、洗涤和干燥，即制得方沸石产品，滤液经过碳酸化得到碳酸锂沉淀，经过滤、洗涤和干燥即为碳酸锂产品。该工艺无“三废”排放，高效利用锂辉石资源，使其中里元素转化为碳酸锂，硅铝元素转化为方沸石，同时锂辉石中的大部分Li2O溶出，可降低制备锂盐的成本易于推广实施。

A method for preparation of lithium carbonate by NaOH decomposition of spodumene

The present invention discloses a method for preparing lithium carbonate by NaOH decomposition of spodumene. This is the process of the spodumene ore crushing, grinding and the particle size is less than 74 m of the powder, then mixed spodumene powder and sodium hydroxide and water evenly, in 240 280 DEG C under the condition of thermal reaction of 60min 240Min, prepared by analcime and lithium containing solution, the mixture is filtered washing and drying, preparing zeolite products, filtrate after carbonation by lithium carbonate precipitation, filtering, washing and drying for lithium carbonate products. The process has no \three wastes\ emissions, efficient use of spodumene resources, so that the elements into lithium carbonate, silicon aluminum elements into square zeolite, and spodumene in most of the dissolution of Li2O, can reduce the cost of preparation of lithium salts, easy to promote the implementation.

【技术实现步骤摘要】
一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法
本专利技术属于锂盐制备及分子筛水热合成技术，更具体地说是一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法。
技术介绍
锂辉石又称α-锂辉石，在720℃以上时可转变为具有更高活性的β-锂辉石，并具有热裂性质，是目前世界上最常用的含锂矿物资源之一，作为锂化学制品原料，广泛应用于锂化工、玻璃、陶瓷行业，享有″工业味精″的美誉。锂化学制品原料主要用于生产碳酸锂，但与卤水中提锂相比工艺过程成本高，不利于工业生产。方沸石是一种吸附性能良好的材料，广泛应用于污水处理，环境保护，缓释肥料等领域，具有较高的附加值。碳酸锂可用于制备各种锂的化合物、金属锂及其同位素，还用于制备化学反应的催化剂等。碳酸锂在半导体、陶瓷、电视、医药和原子能工业也有应用。由于生产碳酸锂的主要原料是盐湖卤水(矿石法由于成本高在全球产能很小)，因此规模化生产碳酸锂的企业必须拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权，这使得该行业具备较高的资源壁垒；另一方面，由于全球盐湖绝大多数资源都是高镁低锂型，而从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度很大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，方沸石可以作为者缓释肥料载体使用，亦可作为吸附材料，用途广泛。本专利技术提供了一种简易高效利用锂辉石制备方沸石的方法，直接以锂辉石为原料制备碳酸锂锂和方沸石，为锂辉石提供一种新的用途，提高锂辉石利用率，解决锂辉石制备锂盐过程中成本高的问题。该工艺无“三废”排放，易于推广实施。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，该方法包括以下步骤：(1)锂辉石矿石处理：将锂辉石矿石经破碎、磨矿、选矿处理，得到Li2O≥6.5％的粉体物料；(2)方沸石制备：将步骤(1)获得的锂辉石粉体与氢氧化钠水溶液充分混合后进行水热处理，在240-280℃的条件下水热晶化60-240min，经过洗涤、过滤，所得滤饼经干燥即为方沸石粉体；(3)碳酸锂制备：向步骤(2)中所得滤液通入CO2进行碳酸化反应，反应结束后，经过滤、洗涤，所得滤饼经干燥即为碳酸锂产品。如上所述的NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，优选地，步骤(1)中锂辉石粉体粒度＜75μm。如上所述的NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，优选地，步骤(2)中锂辉石、氢氧化钠和水质量比为4∶(1-2)∶(40-80)。如上所述的NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，优选地，步骤(3)中碳酸化温度为40-80℃，时间为20-90min，CO2通气流量为(2-5)L/L·min。如上所述的NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，优选地，步骤(2)中水热处理后的反应产物，先过滤，再洗涤，并将洗涤液并入滤液。本专利技术的有益效果在于：1.原料成本低廉，工艺过程简单，无需锂辉石进行煅烧，直接通过水热反应过程即可实现，工艺过程无“三废”排放，可实现清洁生产，便于实施推广；2.高效利用锂辉石资源，使其中锂元素转化为碳酸锂，硅铝元素转化为方沸石。充分利用了锂辉石粉体中的硅铝组份直接水热合成高附加值的方沸石粉体，同时锂辉石中的大部分Li2O溶出，得到高浓度的碳酸锂产品，可降低制备锂盐的成本。3.该方法锂辉石中Li2O溶出率大于95％；方沸石产率超过90％，碳酸锂产品的纯度大于99％。附图说明图1为本专利技术一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法流程图；图2为实施例1所合成方沸石的X射线粉晶衍射图。具体实施方式本专利技术提供了一种锂辉石制备碳酸锂副产钾型沸石的方法，下面实结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术工艺是将锂辉石矿石破碎、研磨制成粉体，再将锂辉石粉体与氢氧化钠和水混合均匀后，在水热条件下反应，制备得到方沸石和含锂溶液，将所得混合物进行过滤、洗涤和干燥，即制得方沸石产品。本工艺过程简单，充分利用锂辉石资源，提高资源利用率。实验原料：锂辉石粉中Li2O＝7.0％，锂辉石粉主要物相为：α锂辉石，石英。实验原料：锂辉石粉中Li2O＝7.0％，锂辉石粉主要物相为：α锂辉石，石英。实施例1将锂辉石矿石经过破碎，球磨、选矿处理，使其粒度＜75μm，锂辉石粉中Li2O＝7.0％；称取8g锂辉石，2g氢氧化钠，80mL水，先将氢氧化钠和水混合均匀成氢氧化钠溶液，再将锂辉石加入氢氧化钠溶液中，搅拌制成混合浆料；放入高压反应釜中，加热，在240℃的条件下水热反应240min，自然冷却至室温，经过滤，洗涤4-5次至溶液pH＝7～8时，将滤饼放入烘箱，在110±5℃干燥12h，得到方沸石产品；向所得滤液通入CO2，CO2通气流量为0.2L/min，碳酸化温度为40℃，碳酸化时间为90min，所得滤饼经过洗涤、在110±5℃干燥12h，即为碳酸锂产品。合成方沸石产率为91％，其产品成分见表1，XRD粉晶衍射结果(图2)表明为方沸石；碳酸锂的产率为90％，其产品见成分表2。表1合成方沸石的主要化学成分(wB％)表2碳酸锂产品的化学成分分析结果(wB％)实施例2将锂辉石矿石经过破碎，球磨、选矿处理，使其粒度＜75μm，锂辉石粉中Li2O＝7.0％；称取8g锂辉石，3g氢氧化钠，120mL水，先将氢氧化钠和水混合均匀成氢氧化钠溶液，再将锂辉石加入氢氧化钠溶液中，搅拌制成混合浆料；放入高压反应釜中，加热，在260℃的条件下水热反应120min，自然冷却至室温，经过滤，洗涤4-5次至溶液pH＝7～8时，将滤饼放入烘箱，在110±5℃干燥12h，得到方沸石产品。向上述所得滤液通入CO2，CO2通气流量为0.4L/min，碳酸化温度为60℃，碳酸化时间为60min，所得滤饼经过洗涤、在110±5℃干燥12h，即为碳酸锂产品。合成方沸石产率为90％，其产品成分见表3，碳酸锂的产率为90％，其产品见成分表4。表3合成方沸石的主要化学成分(wB％)表4碳酸锂产品的化学成分分析结果(wB％)实施例3将锂辉石矿石经过破碎，球磨、选矿处理，使其粒度＜75μm，锂辉石粉中Li2O＝7.0％；称取8g锂辉石，4g氢氧化钠，160mL水，先将氢氧化钠和水混合均匀成氢氧化钠溶液，再将锂辉石粉体加入氢氧化钠溶液中，搅拌制成混合浆料；放入高压反应釜中，加热，在280℃的条件下水热反应60min，自然冷却至室温，经过滤，洗涤4-5次至溶液pH＝7～8时，将滤饼放入烘箱，在110±5℃干燥12h，得到方沸石产品。向上述所得滤液通入CO2，CO2通气流量为0.5L/min。碳酸化温度为80℃，碳酸化时间为20min，所得滤饼经过洗涤、在110±5℃干燥12h，即为碳酸锂产品。合成方沸石产率为92％，其产品成分见表5，碳酸锂的产率为91％，其成分表6。表5合成方沸石的主要化学成分(wB％)表6碳酸锂产品的化学成分分析结果(wB％)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)锂辉石矿石处理：将锂辉石矿石经破碎、磨矿、选矿处理，得到Li2O≥6.5％的粉体物料；(2)方沸石制备：将步骤(1)获得的锂辉石粉体与氢氧化钠水溶液充分混合后进行水热处理，在240‑280℃的条件下水热晶化60‑240min，经过洗涤、过滤，所得滤饼经干燥即为方沸石粉体；(3)碳酸锂制备：向步骤(2)中所得滤液通入CO2进行碳酸化反应，反应结束后，经过滤、洗涤，所得滤饼经干燥即为碳酸锂产品。

【技术特征摘要】
1.一种NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)锂辉石矿石处理：将锂辉石矿石经破碎、磨矿、选矿处理，得到Li2O≥6.5％的粉体物料；(2)方沸石制备：将步骤(1)获得的锂辉石粉体与氢氧化钠水溶液充分混合后进行水热处理，在240-280℃的条件下水热晶化60-240min，经过洗涤、过滤，所得滤饼经干燥即为方沸石粉体；(3)碳酸锂制备：向步骤(2)中所得滤液通入CO2进行碳酸化反应，反应结束后，经过滤、洗涤，所得滤饼经干燥即为碳酸锂产品。2.如权利要求1所述的NaOH分解锂辉石制备碳酸锂副产方沸石的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盼，姚文贵，罗蓓蓓，
申请(专利权)人：昊青薪材北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11