利用余热烘干锂云母提取锂的方法技术

本发明专利技术就是要提供一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，是以锂云母为原料，采用回转窑焙烧锂云母，包括原料粉碎、余热烘干、回转窑内焙烧、浸出、过滤、浓缩、沉锂等工艺，其充分利用回转窑的余热，对烘干锂云母与盐及其他辅料混合后其水分的含量为4—5%的有利于与酸混合均匀，且不易扬尘；充分利用回转窑余热而不用额外燃料烘锂云母，可节约20—30%的能耗；铷、铯回收率高可达现有工艺的5‑6倍；从而提高了锂云母的综合开发利用率。

The method of extracting lithium by drying lepidolite with waste heat

【技术实现步骤摘要】
利用余热烘干锂云母提取锂的方法
：本专利技术涉及一种锂云母的提锂方法，特别是利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法。
技术介绍
：锂云母是一种重要的矿产资源，其含有丰富的稀有金属材料，锂、钠、钾、铷、铯、铝等。随着世界能源的日益紧张，开发利用新能源为世界的共同课题，锂电新能源作为新能源发展的重要产业之一，越来越被各国所重视；锂及其盐类碳酸锂，硫酸锂等盐是锂电新能源产业的基础性原料产品，而锂云母中含有锂电新能源产业的基础材料锂金属，因此对锂云母的开发应用成为当今的热门课题。开发应用锂及其盐的过程中，由于锂云母原料中含有丰富其它金属元素，而仅提取金属锂及其盐，对其余金属不作开发应用，这样极大浪费了宝贵的矿产资源，而且对环境也会造成一定污染，并大幅降低锂盐的生产成本。同时现有的对锂云母的煅烧过程中，普遍使用的是窑炉生产方式进行，主要的是以立式的煤窑炉等进行煅烧，其在对锂云母的煅烧时是在800-950℃时锂云母的层状结构被打开，锂云母物料的膨松度加大。在此温度下使用目前的煅烧装置与方法，需要至少60分钟左右的时间，这样就造成一是维持高温加热时间过长，能源消耗过大；二是由于锂云母矿原料长时间的在高温下溶解与煅烧，使得锂云母原料中的稀有金属材料烧失率提高，降低了稀有金属特别是锂的回收利用率。因此，人们开始使用回转窑式煅烧的制备锂盐方式，回转窑焙烧锂云母提取锂工艺，在目前锂矿制备锂盐的普遍采用的回转窑焙烧提取锂的工艺中，特别是以锂云母为原料提锂工艺，其传统的方法是采用单独的锂云母烘干系统，将锂云母烘干，然后将锂云母与其他辅料混合后进入回转窑焙烧。此方法存在下述缺陷，一是能耗高，要有单独的对锂云母烘干处理系统，同时锂云母中铷、铯回收率低，铷、铯的回收率不到10％。二是由于回转窑的余热不足以将所需锂云母全部进行烘干，往往需要另外补充燃料将锂云母烘干，一般的烘干锂云母水分＜1％，这样的锂云母在运输过程中极易扬尘，造成对环境的污染；另一方面单一的煅烧方式及对浸出物的搅拌混合方法，对锂云母的制备提锂得率的影响也较大。因而如何来提供一种综合的采用回转窑的焙烧方法，利用回转窑焙烧过程中产生的余热对锂云母进行烘干与处理，从而可大幅度的提高从锂云母中提锂的得率，并大幅度的降低能耗，提高铷、铯的提取率。
技术实现思路
：本专利技术就是要提供一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，是以锂云母为原料，采用回转窑焙烧锂云母，包括原料粉碎、余热烘干、回转窑内焙烧、浸出、过滤、浓缩、沉锂等工艺，其充分利用回转窑的余热，对烘干锂云母与盐及其他辅料混合后其水分的含量为4—5％的有利于与酸混合均匀，且不易扬尘；充分利用回转窑余热而不用额外燃料烘锂云母，可节约20—30％的能耗；铷、铯回收率高可达现有工艺的5-6倍。从而提高了锂云母的综合开发利用率。本专利技术提供一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，以锂云母为原料，采用回转窑焙烧方法；其是包括如下方法步骤，1)原料粉碎，将锂矿石原料置于破碎装置中进行粉碎，为锂云母原料粉；2)余热烘干，将锂云母原料粉利用回转窑产生的余热进行烘干处理为锂云母半湿粉；3)制混合焙烧料，将锂云母半湿粉和盐及辅料充分混合后，形成混合料，控制混合料的相应水份含量后，再加入浓硫酸，搅拌混合均匀，为混合焙烧料；4)送料至回转窑炉内焙烧，将混合焙烧料采用机械输送至回转窑炉内腔，进行焙烧制焙烧料；5)机械球磨活化，将4)步焙烧料置于球磨装置中，进行机械湿式球磨活化处理，为球磨活化料；6)锂浸出，将5)步球磨活化料置于浸出槽中加水进行充分搅拌混合，进行浸出处理，使球磨活化料中的锂以离子形式溶于水溶液中，得到硫酸锂溶液和渣的混合体的浸出液；7)过滤、除渣，将步骤6)的浸出液经带式过滤机过滤得到硫酸锂溶液和浸出渣；8)浓缩、分离、萃取，将7)步的硫酸锂溶液经净化除杂后用碳酸钠溶液进行沉锂处理，得到碳酸锂和沉锂母液，将沉锂母液经萃取槽经浓缩、分离、萃取铷、铯盐产品。本专利技术所述一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，其步骤1)是控制锂云母原料粉中的水分含量为16-20wt％。所述一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，其控制锂云母半湿粉的水分含量为6-8wt％；锂云母半湿粉和盐及辅料充分混合后形成的混合料的水分含量为4-5wt％。本专利技术所述一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，其步骤3)控制浓硫酸酸加入的量为混合料质量的1-2wt％。本专利技术所述一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，其步骤4)所述机械输送是使用螺旋给料机经输送管道进行输送，于输送管道中设有空气炮。本专利技术所述一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，其所述盐为硫酸钾或硫酸钠；所述辅料为腐植酸钠和氢氧化钙。本专利技术主要工艺流程步骤如下：锂云母原料粉碎→余热烘干→配料→混合器→混合→回转窑焙烧→熟料→球磨→浸出槽水浸出→固液分离→排渣→分离得锂溶液→过滤、除废→沉锂制锂盐产品。本专利技术方法的有益效果是本专利技术公开的一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，是基于利用回转窑焙烧后的尾气将水分16—20％的锂云母烘干至水分含量为6—10％的半湿锂云母粉，然后和盐及其他辅料混合后，再加入1—2％浓硫酸，混合均匀后进入回转窑焙烧；本专利技术的方法取消了锂云母单独烘干系统，可节约能耗20—30％，铷的回收率是原工艺的5倍以上，铯的回收率是原工艺的6倍以上，在未使用本专利技术方法的原料使用回转窑焙烧制锂盐及铯、铷的回收过程中，铯、铷的回收仅能达到0.2-0.4g/l；而使用本专利技术的方法余热烘干及后的加浓硫酸进行焙烧铯、铷的回收仅能达到1-1.2g/l。因现有的采用回转窑焙烧对锂云母进行焙烧时，回转窑的余热不足以将所需锂云母烘干，往往需要另外补充燃料将锂云母烘干至通常烘干云母水分＜1％，而通常这样的锂云母原料粉在运输过程中极易扬尘。本专利技术方法先利用回转窑余热将锂云母原料粉烘干至水分含量为6—8％。而申请人通过实际生产检验，回转窑余热足够将所需云锂母烘干至水分6—8％。这样可充分利用回转窑余热，而不需另外补充完全烘干锂云母所需燃料，将上述水分含量为6-8％的锂云母原料粉再与盐及其他辅料混合后其水分含量中4—5％。这样一方面有利于与酸混合均匀，且不易扬尘。而锂云母半湿粉和盐及辅料充分混合后形成的混合料的水分含量在4-5wt％之间其运输过程中不易扬尘，但由于其具有粘结性，本专利技术通过使用螺旋给料机的具有强制性的运输器械，同时在输送管中增加空气炮从而保证输送中畅通。本专利技术充分利用回转窑余热而不用额外燃料烘锂云母，可节约20—30％的能耗。铷、铯回收率高：由于添加硫酸有利于铷、铯的浸出，铷的回收率可达原工艺的5倍，铯的回收率可达原工艺的6倍。另一方面，本专利技术提高了锂云母原料中稀有金属原料的提取利用率，降低了能源消耗，缩短了反应时间；由于锂云母原料进行球磨时就极利于对锂云母的后续提取过滤。因此采用本专利技术方法对锂云母原料进行焙烧处理时，锂云母原料中的锂及其他的稀有金属元素的提取率大幅提高，经检测锂提取率达到97％以上。...

【技术保护点】
1.一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，以锂云母为原料，采用回转窑焙烧方法；其特特征是包括如下方法步骤，/n1）原料粉碎，将锂矿石原料置于破碎装置中进行粉碎，为锂云母原料粉；/n2）余热烘干，将锂云母原料粉利用回转窑产生的余热进行烘干处理为锂云母半湿粉；/n3）制混合焙烧料，将锂云母半湿粉和盐及辅料充分混合后，形成混合料，控制混合料的相应水份含量后，再加入浓硫酸，搅拌混合均匀，为混合焙烧料；/n4）送料至回转窑炉内焙烧，将混合焙烧料采用机械输送至回转窑炉内腔，进行焙烧制焙烧料；/n5）机械球磨活化，将4）步焙烧料置于球磨装置中，进行机械湿式球磨活化处理，为球磨活化料；/n6）锂浸出，将5）步球磨活化料置于浸出槽中加水进行充分搅拌混合，进行浸出处理，使球磨活化料中的锂以离子形式溶于水溶液中，得到硫酸锂溶液和渣的混合体的浸出液；/n7)过滤、除渣，将步骤6）的浸出液经带式过滤机过滤得到硫酸锂溶液和浸出渣；/n8）浓缩、分离、萃取，将7）步的硫酸锂溶液经净化除杂后用碳酸钠溶液进行沉锂处理，得到碳酸锂和沉锂母液，将沉锂母液经萃取槽经浓缩、分离、萃取铷、铯盐产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用余热烘干锂云母提取锂盐的方法，以锂云母为原料，采用回转窑焙烧方法；其特特征是包括如下方法步骤，
1）原料粉碎，将锂矿石原料置于破碎装置中进行粉碎，为锂云母原料粉；
2）余热烘干，将锂云母原料粉利用回转窑产生的余热进行烘干处理为锂云母半湿粉；
3）制混合焙烧料，将锂云母半湿粉和盐及辅料充分混合后，形成混合料，控制混合料的相应水份含量后，再加入浓硫酸，搅拌混合均匀，为混合焙烧料；
4）送料至回转窑炉内焙烧，将混合焙烧料采用机械输送至回转窑炉内腔，进行焙烧制焙烧料；
5）机械球磨活化，将4）步焙烧料置于球磨装置中，进行机械湿式球磨活化处理，为球磨活化料；
6）锂浸出，将5）步球磨活化料置于浸出槽中加水进行充分搅拌混合，进行浸出处理，使球磨活化料中的锂以离子形式溶于水溶液中，得到硫酸锂溶液和渣的混合体的浸出液；
7)过滤、除渣，将步骤6）的浸出液经带式过滤机过滤得到硫酸锂溶液和浸出渣；
8）浓缩、分离、萃取，将7）步的硫酸锂溶液经净化除杂后用碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：南进喜，吴进方，钟斌，南天，刘剑叶，曾位勇，曾小毛，王家前，苏杰民，叶盛旗，汪明胜，张国强，樊磊，
申请(专利权)人：江西南氏锂电新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36