一种从含锂矿物中提取锂的方法技术

本发明专利技术涉及矿石提锂技术领域，尤其涉及一种从含锂矿物中提取锂的方法。该方法包括以下步骤：磨浸，对含锂矿物与含钙物质的混合物料边研磨边浸出，形成浆料；其中，所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.1:1～10:1，所述含钙物质的粒径小于或者等于15微米，所述含锂矿物的粒径小于或者等于15微米，所述含钙物质为碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、以碳酸钙为主要成分的物质、以氢氧化钙为主要成分的物质或以氧化钙为主要成分的物质中的一种或多种的混合物；压浸，对磨浸后的所述浆料进行压煮反应，使所述含锂矿物中的锂离子浸出。本发明专利技术所采用的方法具有对环境友好、较高的锂浸出率、能耗低、工艺简化易操作等多重优势。

【技术实现步骤摘要】
一种从含锂矿物中提取锂的方法
本专利技术涉及矿石提锂
，尤其涉及一种从含锂矿物中提取锂的方法。
技术介绍
锂是用途非常广泛的金属材料，也是非常重要的战略资源。无论是在冶金、医药、化工等传统工业领域，还是在航空、新能源、军工等领域，都具有重要的应用。在各种锂材料产品中，锂电池是目前应用最广泛和最有发展前景的产品之一，从智能手机、笔记本电脑等电子设备到新能源汽车产业，都离不开锂电池的支持。我国是锂资源较丰富的大国，锂资源(以金属锂计)量达667万吨，主要以矿物和卤水的形式分布，其中卤水锂资源约占总量的80％。虽然占比较多，但是我国盐湖卤水中的伴生元素较多，特别是镁元素，明显比国外卤水中的镁含量高，使得从卤水中提取锂的难度更大、成本更高，因此，在我国进行矿物提锂有着更为广泛的应用前景。含锂矿物主要包括锂辉石、锂磷铝石、锂云母、铁锂云母、透锂长石等，其中又以从锂辉石中提取锂较为常见。现有的从锂辉石中提取锂的工艺方法包括：硫酸法、石灰石法、硫酸盐法及纯碱法等。其中，硫酸法虽然适用范围广，但是能耗也较高，需要消耗大量的价格相对较高的硫酸和碳酸钠，且副产品的价值较低，导致该工艺成本较高；石灰石法需要将锂云母等矿物与石灰石按照约1:3的质量比进行配比，通过高温煅烧使矿物中的锂转变为可溶状态，该工艺需要投入的含钙物料量较大、煅烧条件要求很高，也属于反应能耗很高的工艺、成本较高；纯碱法在提取锂的同时会产生价值较低的含钠滤渣，使滤渣的回收可利用性较差，从而导致整个工艺在提取锂的同时也产生了大量回收利用价值低、难以处理的固废，使得该工艺对环境不友好。例如，中国专利CN104071811A公开了一种锂辉石硫酸压煮法提取锂盐的工艺，将锂辉石在高温焙烧后加入浓硫酸压煮，得到可溶性的硫酸锂。该工艺需要进行多次焙烧，还需要使用大量浓硫酸，故工艺条件较苛刻，对设备要求较高，原料成本也较昂贵。又如，中国专利CN103183366A公开了一种纯碱压浸法从锂辉石提取锂盐的方法，将焙烧后的锂辉石与纯碱进行压浸，通过钠与锂的置换，将碳酸锂压浸出来。该工艺在提取锂时需要在压浸之后进一步进行压滤、酸化等一系列操作才能将碳酸锂转化为可溶性锂盐，工艺复杂，且最终形成的滤渣中含钠量较高，导致滤渣价值较低，处理较困难。但是对于工业化生产的锂辉石提锂技术而言，数以吨计的滤渣如不能充分回收、高价值利用，则只能变成数量庞大的固废，污染环境。综上所述，现有的含锂矿物提锂工艺虽然路线较多，但是普遍存在能耗大、工艺复杂、对环境不友好、大量滤渣难以高价值利用等问题，亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从含锂矿物中提取锂的方法，以解决现有从含锂矿物中提取锂的方法存在能耗大、成本高、废渣价值低、对环境不友好等一系列问题。本专利技术提供一种从含锂矿物中提取锂的方法，包括以下步骤：磨浸：对含锂矿物与含钙物质的混合物料边研磨边浸出，形成浆料；其中，所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.1:1～10:1，所述含钙物质的粒径小于或者等于15微米，所述含锂矿物的粒径小于或者等于15微米，所述含钙物质为碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、以碳酸钙为主要成分的物质、以氢氧化钙为主要成分的物质或以氧化钙为主要成分的物质中的一种或多种的混合物；压浸：对磨浸后的所述浆料进行压煮反应，使所述含锂矿物中的锂离子浸出。可以理解的是，所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.1:1～10:1包括该粒径比范围内的任一点值，例如所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.1:1、0.2:1、0.5:1、0.8:1、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、4:1、5:1、8:1或10:1。所述含钙物质的粒径小于或者等于15微米包括该粒径范围内的任一点值，例如所述含钙物质的粒径为1微米、2微米、3.5微米、4微米、5微米、8微米、10微米、12微米或15微米，所述含锂矿物的粒径小于或者等于15微米包括该粒径范围内的任一点值，例如所述含锂矿物的粒径为1微米、2微米、3.5微米、4微米、5微米、8微米、10微米、12微米或15微米。可选地，所述含锂矿物为β锂辉石，所述含钙物质选自氢氧化钙、氧化钙、以氢氧化钙为主要成分的物质或以氧化钙为主要成分的物质中的一种或几种的混合物。优选地，在所述磨浸步骤中，磨浸后所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.5:1～2:1，所述含钙物质的粒径为2～15微米，所述含锂矿物的粒径为2～15微米。优选地，在所述磨浸步骤中，磨浸后所述混合物料的粒径小于或者等于7微米。更优选地，在所述磨浸步骤中，磨浸后所述混合物料的粒径为5微米。进一步地，在所述磨浸步骤中，所述锂辉石和所述含钙物质的质量比为1:0.5～1:3。可以理解的是，所述锂辉石与所述含钙物质的质量比为1:0.5～1:3包括该数值范围内的任一点值，例如所述β锂辉石和所述含钙物质的质量比为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.2、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。优选地，所述锂辉石与所述含钙物质的质量比为1:0.85～1:1.2。进一步地，所述磨浸步骤为：向所述混合物料中加入水形成所述浆料，且所述浆料中的混合物料固含量为10～50％，边研磨边浸出，研磨介质采用0.1～4mm的氧化锆球。其中，磨浸步骤需要将混合物料置于液体环境中进行研磨，因此混合物料固含量是指，对于向混合物料中加入水之后形成的浆料而言，混合物料占整个浆料总质量的比例，例如混合物料固含量为33.33％时，表明在整个磨浸的浆料中，混合物料的质量百分数为33.33％。可以理解的是，在所述磨浸步骤中，所述混合物料的固含量为10～50％包括该固含量范围内的任一点值，例如所述混合物料的固含量为10％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。优选地，在所述磨浸步骤中，所述混合物料的固含量为25～40％。进一步地，所述压浸步骤为：向磨浸后的所述浆料中加入水进行压煮反应，水与所述混合物料的液固质量比大于3:1，压煮反应的温度大于或等于120℃，压力大于或等于0.2MPa，反应时间大于或者等于30min。其中，压浸步骤是向混合物料与水形成的浆料中进一步加入水后进行压煮，水与所述混合物料的液固质量比指的是磨浸步骤和压浸步骤加入水的总和与混合物料的液固质量比，例如磨浸步骤和压浸步骤共加入水1000g，所述混合物料的加入质量为250g，则水与所述混合物料的液固质量比为4:1。可以理解的是，在所述压浸步骤中，水与所述混合物料的液固质量比大于3:1包括该液固质量比范围内的任一点值，例如水与所述混合物料的液固质量比为3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、8:1、10:1、12:1或15:1；压煮反应的温度大于或等于120℃包括该温度范围内的任一点值，例如压煮反应的温度为120℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃；压煮压力大于或等于0.2MPa包括该压力范围内的任一点值，例如压煮压力为0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa或0.6MPa；反应时间为30～480min包括该时间范围内的任一点值，例如反应时间为30min、40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含锂矿物中提取锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：磨浸：对含锂矿物与含钙物质的混合物料边研磨边浸出，形成浆料；其中，所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.1:1～10:1，所述含钙物质的粒径小于或者等于15微米，所述含锂矿物的粒径小于或者等于15微米，所述含钙物质为碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、以碳酸钙为主要成分的物质、以氢氧化钙为主要成分的物质或以氧化钙为主要成分的物质中的一种或多种的混合物；压浸：对磨浸后的所述浆料进行压煮反应，使所述含锂矿物中的锂离子浸出。

【技术特征摘要】
1.一种从含锂矿物中提取锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：磨浸：对含锂矿物与含钙物质的混合物料边研磨边浸出，形成浆料；其中，所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.1:1～10:1，所述含钙物质的粒径小于或者等于15微米，所述含锂矿物的粒径小于或者等于15微米，所述含钙物质为碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、以碳酸钙为主要成分的物质、以氢氧化钙为主要成分的物质或以氧化钙为主要成分的物质中的一种或多种的混合物；压浸：对磨浸后的所述浆料进行压煮反应，使所述含锂矿物中的锂离子浸出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含锂矿物为β锂辉石，所述含钙物质选自氢氧化钙、氧化钙、以氢氧化钙为主要成分的物质或以氧化钙为主要成分的物质中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述磨浸步骤中，磨浸后所述含钙物质与所述含锂矿物的粒径比为0.5:1～2:1，所述含钙物质的粒径为2～15微米，所述含锂矿物的粒径为2～15微米。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述磨浸步骤中，磨浸后所述混合物料的粒径小于或者等于7微米。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述磨浸步骤中，磨浸后所述混合物料的粒径为5微米。6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在所述磨浸步骤中，所述含锂矿物和所述含钙物质的质量比为1:0.5～1:3。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含锂矿物与所述含钙物质的质量比为1:0.85～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国华，吴关，苏硕剑，
申请(专利权)人：宁德叁源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35