一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法。该方法是先将硫化物与锂辉石粉末混合均匀，并对混合物进行流态化高温焙烧；然后用提取液对煅烧后的锂辉石粉末进行提取，得含硫酸锂的浸提液。本发明专利技术通过对硫化物与锂辉石的混合物进行焙烧，可以在较少的能源消耗下将锂辉石中的锂提取出来，能耗较低，而且不会对环境造成污染，同时提取出的锂盐具有较高的纯度，可用于锂电、核电等领域。核电等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法


[0001]本专利技术属于锂辉石
，具体涉及一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法。

技术介绍

[0002]锂辉石为单斜晶系，晶体常呈柱状、粒状或板状。颜色呈灰白、灰绿、紫色或黄色等，硬度为6.5～7，密度为3.03～3.22g/cm3。LiAl(SiO3)2或Li2O
·
Al2O3·
4SiO2，理论含锂量3.75％(氧化锂8.04％)。α-锂辉石焙烧至1000℃左右是迅速转变成为β-锂辉石。
[0003]目前锂云母提锂的方法主要有石灰乳压煮法等。石灰乳压煮法是将锂云母磨细达200目，直接加水加氢氧化钙在高压釜内经行压煮，其中压力一般为2.8MPa，反应为4小时，分解率达95％；但是此法中石灰乳用量大，压煮温度高，当系统的压力要求高且严格时，高压浸出设备系统造价高，进一步抬高工艺造价。上述工艺存在生产成本高、能耗大、环保问题严重等问题，且仅仅以高品位的锂含量的锂辉石作为原料进行提取。
[0004]锂盐作为一种重要的新能源材料，对于锂电池、核电等新能源行业的发展具有极其重要的意义。近年来，新能源的发展使锂盐产品的需求日益增长，但是由于目前矿物提锂技术的高能耗、高成本。其中盐湖提锂工艺的巨大投资及盐湖本身所处的恶劣的环境，使锂盐产品价格高昂，严重制约了新能源的发展步伐。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术，本专利技术提供一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，以解决现有锂辉石提取工艺能耗高、成本高等问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将硫化物与锂辉石粉末混合均匀，并将混合物转移至流态化煅烧炉中，进行流态化高温焙烧；
[0008]S2：将焙烧后的锂辉石粉末与提取液混合制浆，使矿石中的锂溶出，得含硫酸锂的浸提液。
[0009]本专利技术采取上述技术方案的有益效果是：本专利技术中直接将硫化物和锂辉石混合煅烧，煅烧过程中硫化物燃烧，会产生大量热量，由于硫化物与锂辉石均匀混合，硫化物所产生的热量直接作用于锂辉石上，可加快锂辉石的晶体类型转变，并且能够减少外部热量的供应，能耗大大降低。另外，硫化物燃烧生成SO2，所生成的SO2和空气中的O2与转晶后的锂辉石发生反应，锂辉石中的锂转变为硫酸锂，硫酸锂在浸提液的作用下容易从锂辉石中析出，有利于提升锂的提取率。
[0010]本专利技术通过调整浸提液的pH值，可以使浸提液中的铝、镁、钙、铁等杂质离子沉淀出来，达到除杂的目的，最终制得的锂盐纯度更高。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0012]进一步，S1中硫化物与锂辉石粉末按1:1～3的质量比进行混合。
[0013]进一步，硫化物为硫磺。
[0014]采取上述进一步技术方案的有益效果是：硫化物采用纯净的硫磺，硫磺容易燃烧，燃烧后全部转变为SO2，不会引入新的杂质。硫化物与锂辉石按1：1～3的质量比混合，锂辉石过量，硫化物所产生的SO2会全部参与与锂辉石的反应，不会产生多余的SO2，避免SO2泄露而污染环境。
[0015]进一步，锂辉石粉末的粒径为10～50μm。
[0016]采取上述进一步技术方案的有益效果是：将锂辉石粉碎成10～50μm的微小颗粒，增大了锂辉石的比表面积，有利于锂辉石与SO2发生反应，并且有利于锂的析出。
[0017]进一步，S1中高温焙烧温度为800～900℃。
[0018]采取上述进一步技术方案的有益效果是：焙烧温度低于锂辉石的晶态转变温度，但是在该温度下，硫化物会正常燃烧，为锂辉石的晶态转变补充热量，即在较低的外界温度下即可实现锂辉石转晶，能耗降低。
[0019]进一步，S2中制浆时锂辉石粉末与浸出液的固液比为1:1～3g/mL。
[0020]进一步，浸出液为水或浓度为0.5～1mol/L的硫酸溶液。
[0021]采取上述进一步技术方案的有益效果是：反应后的锂辉石中锂主要以硫酸锂的形式存在，硫酸锂易溶于水，可以从锂辉石中大量析出，实现锂提取的目的。采取硫酸溶液做提取液，硫酸可以破坏锂辉石的外层结构，是内部的硫酸锂更容易析出，锂的提取率更高。
[0022]本专利技术中所得到的含硫酸锂的浸提液可以直接对接现有的除杂工艺，以获得纯度较高的含锂浸提液。比如可以调整含硫酸锂的浸提液的pH值，使其中的杂质金属离子沉淀，以实现除杂的目的。因此，可以对上述工艺做如下进一步的改进。
[0023]进一步，还对含硫酸锂的浸提液进行了除杂处理，除杂处理的方法为：调整浸提液的pH值，使浸提液中杂质金属离子沉淀，然后过滤得硫酸锂提取液。
[0024]进一步，调节pH值得方法为：用酸碱缓冲试剂调整提取液的pH值为6.0～10.0。
[0025]除杂后的浸提液也可以直接对接现有的回收工艺，以获得相应的锂产品。如向浸提液中加入碱，使锂沉淀下来，再过滤、干燥，得锂盐产品。
[0026]采取上述进一步技术方案的有益效果是：在该pH值范围内，铝、镁、钙、铁等杂质元素会产电下来，而锂离子不会沉淀，可以有效去除杂质离子，最终得到的锂盐纯度更高。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对硫化物与锂辉石的混合物进行焙烧，可以在较少的能源消耗下将锂辉石中的锂提取出来，能耗较低，而且不会对环境造成污染，同时提取出的锂盐具有较高的纯度，可用于锂电、核电等领域。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0029]实施例1
[0030]一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，包括以下步骤：
[0031]S1：将纯净硫磺与粒径为30μm左右的初品锂辉石粉末按1:2的质量比混合均匀，然后将混合物转移至流态化煅烧炉中，进行流态化高温焙烧，外部焙烧温度为850℃；
[0032]S2：将焙烧后的锂辉石粉末与水按1:2g/mL的料液比混合，以60rpm/min的搅拌速
度搅拌1h左右，使矿石中的锂溶出，然后压滤得浸提液；
[0033]S3：用NaHCO3/H2CO3缓冲液调整浸提液的pH值至8.0左右，搅拌至没有新的沉淀形成，使浸提液中的铝、镁、钙、铁等杂质金属离子沉淀，然后过滤得硫酸锂溶液；
[0034]S4：将硫酸锂滤液蒸发浓缩，然后逐步加入氢氧化钠沉淀锂离子，至没有新的沉淀形成，再过滤，将过滤物烘干得锂盐产品。
[0035]实施例2
[0036]一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，包括以下步骤：
[0037]S1：将纯净硫磺与粒径为10μm左右的初品锂辉石粉末按1:3的质量比混合均匀，然后将混合物转移至流态化煅烧炉中，进行流态化高温焙烧，外部焙烧温度为900℃；
[0038]S2：将焙烧后的锂辉石粉末与浓度为1mol/L的硫酸溶液按1:1g/m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将硫化物与锂辉石粉末混合均匀，并将混合物转移至流态化煅烧炉中，进行流态化高温焙烧；S2：将焙烧后的锂辉石粉末与提取液混合制浆，使矿石中的锂溶出，得含硫酸锂的浸提液。2.根据权利要求1所述的利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，其特征在于：S1中硫化物与锂辉石粉末按1:1～3的质量比进行混合。3.根据权利要求1或2所述的利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，其特征在于：所述硫化物为硫磺。4.根据权利要求1所述的利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，其特征在于：所述锂辉石粉末的粒径为10～50μm。5.根据权利要求1所述的利用硫化物对锂辉石进行流态化提取的方法，其特征在于：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：任燕，邹廷军，
申请(专利权)人：成都大川锂电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：