一种高效提取锂辉石的方法技术

本发明专利技术涉及一种高效提取锂辉石的方法，其特征在于，将锂辉石与碱在800‑900℃温度下，进行30‑120分钟焙烧，得熟料；熟料在水中或碱性溶液中进行水淬，或将熟料冷却后进行磨矿，进行钽铌矿、白炭黑和碳酸锂提取。本申请在焙烧阶段温度比锂辉石转型温度低200‑300℃，并取消了β晶型锂辉石与硫酸在250‑300℃再次焙烧，极大降低能耗；在生产中可溶性碱可以实现循环，仅加入硫酸和生石灰，就可以得到碳酸锂、白炭黑、氢氧化铝、硫酸钙及外售水泥厂铁废渣，基本上无废料产生。采用本方法可以综合回收锂辉石精矿中各元素，成本低，尤其适合锂辉石硫酸法冶炼厂改造。

【技术实现步骤摘要】
一种高效提取锂辉石的方法
本专利技术涉及一种高效提取锂辉石的方法。
技术介绍
国内的盐湖内镁锂高，在盐水提锂过程中，镁锂离子难分离，从而使卤水生产锂盐难以林业化，并且卤水中的含锂量差异大，对生产开采造成极大困难。目前国内锂盐主要是从锂辉石和锂云母中提取。锂辉石提取锂的过程中大都采取硫酸法，锂辉石经过950-1100℃焙烧，使α锂辉石转变为β晶型锂辉石，破坏锂辉石内部的晶格结构，增加化学活性；β晶型锂辉石再与硫酸混合在250-300℃再次酸化焙烧，发生置换反应，生成可溶性硫酸锂和不溶性脉石，反应方程式如下：β-Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4=Li2SO4+AL2O3·4SiO2·H2O-----1浸出液用氧化钙中和酸，并除去钙、镁、铝、铁等杂质，纯化的溶液沉淀出碳酸锂。锂辉石除锂元素外，其他元素全部浪费；因此硫酸法提取锂过程中产生大量不溶性脉石及中和渣，不利现在绿色环保无废生产；并且两次焙烧过程中能源浪费严重。
技术实现思路
本专利技术提供一种高效提取锂辉石的方法，解决技术问题是综合回收锂辉石精矿中各元素，回收率高，成本低，尤其适合锂辉石硫酸法冶炼厂改造。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高效提取锂辉石的方法，包括预处理和处理；所述预处理是将锂辉石磨至细度低于0.147mm，与碱混合均匀，得混合物;将混合物在温度为600～1000℃条件下进行焙烧，焙烧时间为30～120min，得焙烧后的混合物；所述处理是对预处理的混合物进行提取。所述碱是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢锂中的一种或几种。锂辉石和碱的质量比为1:0.3～5。所述处理包括提取钽铌精矿、提取碳酸锂、提取白炭黑、制备混合碱和制备硫酸钙。所述提取钽铌按照以下步骤进行：1）制备碱淬物：采用5%的氢氧化钠水溶液对焙烧后的混合物进行碱淬，得碱淬物；2）分级：将步骤1）中的碱淬物进行螺旋分级，获得粗砂和矿浆；粗砂返回球磨机进行磨矿；螺旋分级机溢流进行二次分级，旋流器底流进入球磨机再磨，溢流为矿浆。3）制备浸出矿浆：将矿浆加入到搅拌槽中进行搅拌浸出，浸出时间是20～120min，得浸出矿浆；4）制备强磁粗精矿：将浸出矿浆给入到磁场强度4000Gs的磁选机中，磁选出高磁性的铁矿物，磁选后矿浆进入磁场强度10000－15000Gs的强磁选机中，得到强磁粗精矿和矿浆A；5）制备钽铌矿精矿：将强磁粗精矿输送到搅拌槽内，加入水进行调浆，配制成矿浆浓度10%的矿浆，调浆好的矿浆进入细泥摇床中进行重选，得到钽铌精矿、摇床中矿和尾矿。6）制备碱浸液和碱浸渣：将矿浆A和摇床中矿和尾矿合并，浓缩过滤后，得碱浸液和碱浸渣；7）制备硅胶：将碱浸液用硫酸调pH至7，搅拌10min,浓缩过滤得到硅胶A和滤液A；碱浸渣加水调浆成30%的矿浆浓度，再用98%的硫酸调至pH为1～2，搅拌浸出20min后过滤，得滤液B和滤渣；向滤液B中添加氢氧化钠至pH为3.5，搅拌10min，过滤得硅胶B和滤液C；滤渣返回预处理进行焙烧；8）纯化硅胶：将硅胶B加入水配成30%的硅胶矿浆，向硅胶矿浆中加入氢氧化钠调pH至10，控制温度80℃，搅拌反应30min，过滤得滤液D和铁废渣；用硫酸将滤液D的pH调至7，搅拌10min,浓缩过滤得纯化硅胶和滤液E，滤液E返回步骤1；向滤液C中加入氢氧化钠调pH至9，过滤得到氢氧化铝和滤液F；滤液F返回步骤1）；9）制备硫酸钙和碳酸锂：将滤液A中加入小于100目的氢氧化钙，搅拌30min，过滤得硫酸钙和滤液J，将滤液J蒸馏，蒸馏至氢氧化锂浓度为7g/100cm3，将蒸馏液打入碳化塔通入二氧化碳进行碳化，过滤得碳酸锂和滤液H，将滤液H蒸干，得混合碱；所得碱返回至预处理中；10）纯化硫酸钙：向硫酸钙滤饼中加入水搅拌后配成40%的硫酸钙矿浆，加入硫酸调pH为3，搅拌反应30min，过滤得纯化硫酸钙。锂辉石与可溶性碱焙烧碱熔过程，Si-O键遭到破坏，生成霞石结构和硅酸钾（钠）；其反应过程如下：LiAlSi2O6+K2CO3＝K2SiO3+LiAlSiO4+CO2―――2LiAlSi2O6+2KOH＝K2SiO3+LiAlSiO4+H2O―――3LiAlSi2O6+Na2CO3＝Na2SiO3+LiAlSiO4+CO2――4LiAlSi2O6+2NaOH＝Na2SiO3+LiAlSiO4+H2O――5SiO2+Na2CO3＝Na2SiO3+CO2――6SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O――7焙烧熟料进行水淬碱浸，熟料中硅酸钾（钠）溶解于水中，偏铝酸钾（钠、锂）溶解于水中，反应式如下：KAlO2+2H2O→KOH+Al(OH)3↓―――8NaAlO2+2H2O→NaOH+Al(OH)3↓―――9LiAlO2+2H2O→LiOH+Al(OH)3↓―――10水淬碱浸液添加硫酸沉淀出白炭黑，反应式如下：Na2SiO3+H2SO4+(n-1)H2O＝SiO2·nH2O+Na2SO4――――－11K2SiO3+H2SO4+(n-1)H2O＝SiO2·nH2O+K2SO4――――－12碱浸滤渣中类霞石结构成分及氢氧化铝添加硫酸浸出，反应式如下：2Al(OH)3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O――――――132LiAlSiO4+4H2SO4+2H2O＝Li2SO4+Al2(SO4)3+2(H2O)Si(OH)4－142KAlSiO4+4H2SO4+2H2O＝K2SO4+Al2(SO4)3+2(H2O)Si(OH)4――152NaAlSiO4+4H2SO4+2H2O＝Na2SO4+Al2(SO4)3+2(H2O)Si(OH)4―16沉淀含铁白炭黑的作业，向硫酸浸出液中加入可溶性碱，调节PH至3.5，反应式如下：Fe2(SO4)3＋6NaOH＝3Na2SO4＋Fe(OH)3↓―――172(H2O)Si(OH)4＋（n-4）H2O＝（加OH-）SiO2·nH2O――－18含铁白炭黑碱溶作业的反应式如下：SiO2·nH2O＋2NaOH＝Na2SiO3＋（n+1）H2Ob―――19石灰转化，含少量Al、Si、Fe等上液，加入石灰后反应式如下：Li2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2LiOH―――――20Na2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2NaOH―――――21K2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2KOH―――――22硫酸纯化，因部分生石灰被包裹，需要强烈搅拌打开，为提高硫酸钙的品质，需要加硫酸除杂，反应式如下：Ca(OH)2＋H2SO4＝CaSO4↓＋H2O――――――23Mg(OH)2＋H2SO4＝Mg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效提取锂辉石的方法，其特征在于，包括预处理和处理；/n所述预处理是将锂辉石磨至细度低于0.147mm，与碱混合均匀，得混合物;将混合物在温度为600～1000℃条件下进行焙烧，焙烧时间为30～120min，得焙烧后的混合物；/n所述处理是对预处理的混合物进行提取。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效提取锂辉石的方法，其特征在于，包括预处理和处理；
所述预处理是将锂辉石磨至细度低于0.147mm，与碱混合均匀，得混合物;将混合物在温度为600～1000℃条件下进行焙烧，焙烧时间为30～120min，得焙烧后的混合物；
所述处理是对预处理的混合物进行提取。


2.如权利要求1所述的高效提取锂辉石的方法，其特征在于，所述碱是氢氧化钠、氢氧
化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢锂中的一种或几种。


3.如权利要求1或2所述的高效提取锂辉石的方法，其特征在于，锂辉石和碱的质量比为1:0.3～5。


4.如权利要求1所述的高效提取锂辉石的方法，其特征在于，所述处理包括提取钽铌精矿、提取碳酸锂、提取白炭黑、制备混合碱和制备硫酸钙。


5.如权利要求4所述的高效提取锂辉石的方法，其特征在于，所述提取钽铌按照以下步骤进行：
1）制备碱淬物：采用5%的氢氧化钠水溶液对焙烧后的混合物进行碱淬，得碱淬物；
2）螺旋分级：将步骤1）中的碱淬物进行螺旋分级，获得粗砂和矿浆；
粗砂返回球磨机进行磨矿；
3）制备浸出矿浆：将矿浆加入到搅拌槽中进行搅拌浸出，浸出时间是20～120min，得浸出矿浆；
4）制备强磁粗精矿：将浸出矿浆给入到磁场强度4000Oe的磁选机中，磁选出高磁性的铁矿物，磁选后矿浆进入磁场强度10000－15000Oe的强磁选机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘常慧，
申请(专利权)人：刘常慧，
类型：发明
国别省市：山东;37