一种从锂云母矿中提取碳酸锂的生产线制造技术

本发明专利技术涉及一种从锂云母矿中提取碳酸锂的生产线，包括酸解池单元(100)、第一沉降池单元(200)、第二沉降池单元(300)、第三沉降池单元(400)、第四沉降池单元(500)、第五沉降池单元(600)和第六沉降池单元(700)，使得锂云母浸出液中除锂离子外金属离子几乎除尽，最后加入饱和碳酸钠加热反应即可得到高纯度的碳酸锂，该生产线能耗低，对设备的要求低，除杂效果显著，适合以锂云母为原料的碳酸锂制备工艺推广应用。

A production line of lithium carbonate extracted from lithium-ion mica

The invention relates to a production line for extraction of lithium carbonate from lepidolite ore, including acid hydrolysis pool unit (100), the first settler unit (200), second (300), sedimentation tank unit third sedimentation tank unit (400), fourth (500), sedimentation tank unit fifth sedimentation tank unit (600 Sixth) and sedimentation tank (700), the unit of lepidolite leaching solution in lithium ion metal ions are almost removed, finally adding saturated sodium carbonate can be obtained by heating the reaction of lithium carbonate with high purity, the production line of low energy consumption, low requirements on the equipment, cleaning effect, suitable for lithium mica as raw material the application of lithium carbonate preparation technology.

【技术实现步骤摘要】
一种从锂云母矿中提取碳酸锂的生产线
本专利技术涉及一种从锂云母矿中提取碳酸锂的方法和生产线，属于锂电池原料制备领域。
技术介绍
锂云母又称“鳞云母”，主要成分为KLi1.5Al1.5[AlSi3O10](F,OH)2，含Li2O约为1.23～5.90％，还含铷、铯等其它稀有金属；其中宜春市储藏着世界最大的锂云母矿，氧化锂的可开采量占全国的31％、世界的8.2％。锂云母是最常见的锂矿物，是提炼锂的重要矿物，对其进行综合开发利用具有十分重要经济和战略价值。碳酸锂是一种重要的化工原料，随着国家新能源发展规划，锂电新能源已成为国家重点支持发展能源产业之一；而碳酸锂作为锂电新能源发展重要基础原料，其在新能源材料中的重要性也日益增加。传统以锂云母为原料的工艺主要有食盐压煮法、碱压煮法和硫酸法，但这些工艺都有在生产中会产生大量的废渣(生产每吨碳酸锂产生废渣约30-40吨以上，这些“废渣”主要成分是二氧化硅与氧化铝的混合物及大量的石膏以及少量的氧化铁等，锂的收率低(约60％)，以及反应条件苛刻、易造成设备严重腐蚀等缺陷，一方面大幅增加生产成本、制约了规模化生产的可能，另一方面造成严重的环境污染，且由于反应不完全，锂云母中的有价金属的浸出率不高，原材料利用率低，工艺附加值低。以矿石为原料，主要是以锂云母，锂辉石为原料进行提取，目前的提取方法是硫酸法或硫酸钾和石灰石煅烧结法，因石灰石煅烧法采用高温煅烧的方式，温度一般在1000℃左右，因而能源消耗高，物料流通量大，锂回收率低，产品成本高，硫酸法采用浓硫酸与锂云母矿高温焙烧，碳酸根沉锂，同样能耗高，且环境污染影响大，如中国专利号为ZL85101989《硫酸钾法处理锂云母制取碳酸钾工艺方法》即是将硫酸钾和锂云母按配比混合后进行高温焙烧，在930℃温度焙烧2小时，然后对焙烧物料进行二段四级浸提工艺提取碳酸锂产品，该方法仍是采用高温焙烧工艺，能源浪费极大，对环境也造成一定污染，还有如中国专利申请号为201010001287.1《一种从锂云母中提取锂的方法》其是以锂云母为原料，仍是采用锻烧方式提取工艺，能源浪费大，设备投资大，三废排放，特别是废气的排放较大，对环境造成较大的压力。因此，由于现有的锂云母生产工艺存在成本高，综合利用率低，设备腐蚀严重。为真正实现锂云母的综合利用，需要探索新的由锂云母提取碳酸锂的生产方法和生产线。
技术实现思路
为了克服现有技术中从锂云母中制备得到的碳酸锂的纯度不高的技术不足，本专利技术提供一种从锂云母矿中提取碳酸锂的生产线，该生产线通过硫酸反应、低温沉铷铯以及氢氧化钙除杂、碳酸钠除杂等功能单元，使得锂云母浸出液中金属离子几乎除尽，最后加入饱和碳酸钠加热反应即可得到高纯度的碳酸锂产品，该生产线能耗低，对设备的要求低，除杂效果显著，适合以锂云母为原料的碳酸锂制备工艺推广应用。本专利技术通过下述技术方案实现上述技术效果：一种从锂云母矿中提取碳酸锂的生产线，包括如下功能单元：1)酸解池单元，包括封闭式酸解池体、第一加热器、第一过滤装置和排气装置，所述第一加热器安装在酸解池体中部或者底部，所述第一过滤装置安装在酸解池体一侧的底部，所述排气装置安装在酸解池体的上部；2)第一沉降池单元，包括第一沉降池体、第一搅拌器、第一冷凝器和第二过滤装置，所述第一搅拌器安装在第一沉降池体的中部或底部，所述第一冷凝器安装在第一沉降池体的底部，所述第二过滤装置安装在第一沉降池体一侧的底部；3)第二沉降池单元，包括第二沉降池体、第二搅拌器、第二冷凝器和第三过滤装置，所述第二搅拌器安装在第二沉降池体的中部或底部，所述第二冷凝器安装在第二沉降池体的底部，第三过滤装置安装在第二沉降池体一侧的底部；4)第三沉降池单元，包括第三沉降池体和第四过滤装置，第四过滤装置安装在第三沉降池体一侧的底部；5)第四沉降池单元，包括第四沉降池体和第五过滤装置，第五过滤装置安装在第四沉降池体一侧的底部；6)第五沉降池单元，包括第五沉降池体和第六过滤装置，第六过滤装置安装在第五沉降池体一侧的底部；7)第六沉降池单元，包括第六沉降池体、第二加热器、第三搅拌器和第七过滤装置，所述第二加热器安装在第六沉降池体中部或者底部，第三搅拌器安装在第六沉降池体中部或者底部，第七过滤装置安装在第六沉降池体一侧的底部；所述酸解池单元、第一沉降池单元、第二沉降池单元、第三沉降池单元、第四沉降池单元、第五沉降池单元和第六沉降池单元依次连接，除第六沉降池单元的滤液出口外，其他每个单元的滤液出口对应于下一个单元的滤液进口。进一步地，磨至200目-400目细颗粒的锂云母在酸解池体内与85％的浓硫酸混合，第一加热器启动加热混合物至150℃-180℃，使锂云母与浓硫酸充分反应15-20min，反应完成后启动第一过滤装置过滤，除去二氧化硅和绝大部分的氟元素，滤液进入第一沉降池单元。进一步地，将第一沉降池单元中的溶液在第一搅拌器搅拌下按照降温速度每分钟降温2.0℃-2.3℃，降至18℃至20℃，保温20-30min，启动第二过滤装置，过滤除去铷铯矾，滤液进入第二沉降池单元。进一步地，将第二沉降池单元中溶液按照每分钟降温0.5℃-0.7℃降至3℃至7℃，保温15-20min后启动第三过滤装置，过滤除去钾矾，滤液进入第三沉降池单元。进一步地，向第三沉降池单元的溶液中缓慢加入氢氧化钙溶液，调节溶液pH至7-8，启动第四过滤装置，过滤除去氟化钙，滤液进入第四沉降池单元。进一步地，向第四沉降池单元的溶液中加入氢氧化钙溶液，调节溶液pH至11-12，启动第五过滤装置，除去铁元素和铝元素，滤液进入第五沉降池单元。进一步地，在室温下，向第五沉降池单元的溶液中加入饱和碳酸钠溶液至无沉淀生成，启动第六过滤装置，过滤除去钙元素，滤液进入第六沉降池单元。进一步地，将第六沉降池单元的溶液浓缩至锂离子浓度在25-35g/L,启动第二加热器，将溶液加热至85℃-95℃后向溶液中加入饱和碳酸钠溶液，启动第三搅拌器，搅拌反应20-40min后启动第七过滤装置，趁热过滤，得到高纯度的碳酸锂产品。本专利技术生产线中，酸解池单元中通过锂云母与浓硫酸加热反应可以除去锂云母中的二氧化硅以及大部分氟离子；在加热的条件下，氢氟酸挥发得以除去。第一沉降单元和第二沉降单元中通过梯度降温除去钾矾和铷铯矾，一方面是因为钾矾、铷铯矾的析出速度不同，另一方面当降温速度过大会导致部分锂盐损失。第三沉降单元中通过加入氢氧化钙中和可以除去残留的氟离子，使其生成氟化钙沉淀除去，继续加入氢氧化钙，可以使的溶液中的铁离子以及铝离子等金属离子除去。第六沉降单元中加入碳酸钠除去过量的钙离子，然后浓缩加入饱和碳酸钠溶液即可得到高纯度的碳酸锂产品。本专利技术还提供一种从锂云母矿中提取碳酸锂的方法，其具体包括如下步骤：1)将锂云母使用球磨磨至200目-400目细颗粒，将其与85％的浓硫酸混合，加热至150℃-180℃使其充分反应15-20min，反应完成后过滤，得到溶液A；2)将溶液A在搅拌状态下按照降温速度每分钟降温2.0℃-2.3℃降至18℃至20℃，保温20-30min，过滤除去铷铯钒；将过滤后溶液按照每分钟降温0.5℃-0.7℃降至3℃至7℃，保温15-20min后过滤除去钾钒，得到溶液B，将溶液B恢复至室温；3)向溶液B中缓慢加入氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从锂云母矿中提取碳酸锂的生产线，其特征在于：包括如下功能单元：1)酸解池单元(100)，包括封闭式酸解池体、第一加热器、第一过滤装置和排气装置，所述第一加热器安装在酸解池体中部或者底部，所述第一过滤装置安装在酸解池体一侧的底部，所述排气装置安装在酸解池体的上部；2)第一沉降池单元(200)，包括第一沉降池体、第一搅拌器、第一冷凝器和第二过滤装置，所述第一搅拌器安装在第一沉降池体的中部或底部，所述第一冷凝器安装在第一沉降池体的底部，所述第二过滤装置安装在第一沉降池体一侧的底部；3)第二沉降池单元(300)，包括第二沉降池体、第二搅拌器、第二冷凝器和第三过滤装置，所述第二搅拌器安装在第二沉降池体的中部或底部，所述第二冷凝器安装在第二沉降池体的底部，第三过滤装置安装在第二沉降池体一侧的底部；4)第三沉降池单元(400)，包括第三沉降池体和第四过滤装置，第四过滤装置安装在第三沉降池体一侧的底部；5)第四沉降池单元(500)，包括第四沉降池体和第五过滤装置，第五过滤装置安装在第四沉降池体一侧的底部；6)第五沉降池单元(600)，包括第五沉降池体和第六过滤装置，第六过滤装置安装在第五沉降池体一侧的底部；7)第六沉降池单元(700)，包括第六沉降池体、第二加热器、第三搅拌器和第七过滤装置，所述第二加热器安装在第六沉降池体中部或者底部，第三搅拌器安装在第六沉降池体中部或者底部，第七过滤装置安装在第六沉降池体一侧的底部；所述酸解池单元(100)、第一沉降池单元(200)、第二沉降池单元(300)、第三沉降池单元(400)、第四沉降池单元(500)、第五沉降池单元(600)和第六沉降池单元(700)依次连接，除第六沉降池单元(700)的滤液出口外，其他每个单元的滤液出口对应于下一个单元的滤液进口。...

【技术特征摘要】
1.一种从锂云母矿中提取碳酸锂的生产线，其特征在于：包括如下功能单元：1)酸解池单元(100)，包括封闭式酸解池体、第一加热器、第一过滤装置和排气装置，所述第一加热器安装在酸解池体中部或者底部，所述第一过滤装置安装在酸解池体一侧的底部，所述排气装置安装在酸解池体的上部；2)第一沉降池单元(200)，包括第一沉降池体、第一搅拌器、第一冷凝器和第二过滤装置，所述第一搅拌器安装在第一沉降池体的中部或底部，所述第一冷凝器安装在第一沉降池体的底部，所述第二过滤装置安装在第一沉降池体一侧的底部；3)第二沉降池单元(300)，包括第二沉降池体、第二搅拌器、第二冷凝器和第三过滤装置，所述第二搅拌器安装在第二沉降池体的中部或底部，所述第二冷凝器安装在第二沉降池体的底部，第三过滤装置安装在第二沉降池体一侧的底部；4)第三沉降池单元(400)，包括第三沉降池体和第四过滤装置，第四过滤装置安装在第三沉降池体一侧的底部；5)第四沉降池单元(500)，包括第四沉降池体和第五过滤装置，第五过滤装置安装在第四沉降池体一侧的底部；6)第五沉降池单元(600)，包括第五沉降池体和第六过滤装置，第六过滤装置安装在第五沉降池体一侧的底部；7)第六沉降池单元(700)，包括第六沉降池体、第二加热器、第三搅拌器和第七过滤装置，所述第二加热器安装在第六沉降池体中部或者底部，第三搅拌器安装在第六沉降池体中部或者底部，第七过滤装置安装在第六沉降池体一侧的底部；所述酸解池单元(100)、第一沉降池单元(200)、第二沉降池单元(300)、第三沉降池单元(400)、第四沉降池单元(500)、第五沉降池单元(600)和第六沉降池单元(700)依次连接，除第六沉降池单元(700)的滤液出口外，其他每个单元的滤液出口对应于下一个单元的滤液进口。2.如权利要求1所述的提取碳酸锂的生产线，其特征在于：磨至200目-400目细颗粒的锂云母在酸解池体内与8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杨，
申请(专利权)人：江西创迪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36