一种锂云母资源化综合利用的方法及制备的氢氧化锂技术

本发明专利技术实施例公开一种锂云母资源化综合利用的方法及制备的氢氧化锂，属于矿石湿法冶金技术领域。本发明专利技术的方法包括原料煅烧、球磨、硝酸加压浸出、浸出液过纳滤膜将一价硝酸盐和其他高价态硝酸盐进行分离，分离得到的一价金属硝酸盐采用萃取和离子交换的方式分别得到硝酸锂和其他一价金属硝酸盐产品，然后将硝酸锂通过双极膜处理得到氢氧化锂和硝酸，硝酸回收继续使用，氢氧化锂蒸发浓缩得到氢氧化锂；其他高价态硝酸盐进行除铁和除铝之后得到的除铁渣用于钢铁厂，除铝渣用于铝厂，除铁和除铝后得到的溶液浓缩后可用于硝酸钙镁肥料的生产。本发明专利技术使锂云母中的有价金属得到充分的回收利用，达到资源综合利用的目的，方案简单，适合规模化生产。适合规模化生产。适合规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种锂云母资源化综合利用的方法及制备的氢氧化锂


[0001]本专利技术属于矿石湿法冶金的
，涉及一种锂云母资源化综合利用的方法及制备的氢氧化锂。

技术介绍

[0002]随着国家大力推进新能源和锂电池的使用，锂电池得到快速发展，锂的需求也日益剧增，自然界中，锂资源主要存在于固体矿石和液体卤水中。其中锂云母锂元素含量较高，因此对锂云母的开发具有十分重要的现实意义。
[0003]目前，国内外利用锂云母提锂的主要方法有硫酸法、硫酸盐焙烧法、石灰石法、氯化焙烧法等。其中，硫酸法对锂云母的细度要求极高，浸出时间较长，反应残留的较多硫酸需要采用大量碱去中和。硫酸盐法要保证锂的浸出率，需要消耗大量的K2SO4，反应过程极易生成溶解度较低的Li
‑
Na
‑
K或者Li
‑
K的复盐，硫酸锂产品易被钾污染，稀有金属铷铯留在渣中无法提取，且反应过程会产生大量硫化物废气，环境污染严重。石灰石法工艺简单，但锂的回收率较低，且易造成二次污染。氯化焙烧法锂转化率高，但焙烧过程中氯元素对设备的腐蚀极为严重，存在较大的环保问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是现有锂云母的提取方法成本高，氢氧化锂低质、资源利用率低的问题，本专利技术提出了一种锂云母资源化综合利用的方法及制备的氢氧化锂。本专利技术开发出了一种采用锂云母硝酸加压浸出，富集锂元素制备高纯氢氧化锂产品，回收稀有贵重金属，硝酸循环再生使用的新方法。该方法技术方案简洁，设备要求低，对原料锂云母成分的适应范围广，可处理低品位锂云母，生产的氢氧化锂产品品质高，生产成本低，环境污染极小，故该技术的应用将为锂云母提锂
提供一种新的制备电池级氢氧化锂的方法，同时拓展锂云母在电池材料领域的应用，具有极大的经济社会价值。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种锂云母资源化综合利用的方法，包括如下步骤：
[0007]S1、原料煅烧：向锂云母中加水混合后，煅烧，除去氟元素，得到煅烧料；
[0008]S2、球磨：将所述煅烧料进行球磨，细化粒度，得到球磨料；
[0009]S3、硝酸加压浸出：将所述球磨料打浆，得到浆料，然后将浆料和硝酸混合，反应，得到浸出液；浸出液为一价金属离子(Li
+
、K
+
、Rb
+
、Cs
+
)的硝酸盐溶液与多价金属离子(Fe
3+
、Al
3+
、Ca
2+
、Mg
2+
)的硝酸盐溶液。
[0010]S4、浸出液过纳滤膜：将所述浸出液通过纳滤膜，分别得到含一价金属离子的硝酸盐溶液和含多价金属离子的硝酸盐溶液；
[0011]S5、对所述含一价金属离子的硝酸盐溶液进行分离与提纯：将所述含一价金属离子的硝酸盐溶液进行进行萃取和分步反萃，分别得到钾、铷、铯的混合溶液和硝酸锂溶液，进一步用树脂工艺提纯钾、铷、铯的混合盐溶液，分别得到钾、铷、铯的盐类产品；
[0012]S6、双极膜处理硝酸锂溶液：将所述硝酸锂溶液浓缩富集、纯化及精密过滤，然后采用双极膜进行处理，得到稀硝酸溶液和氢氧化锂溶液；
[0013]S7、将得到的所述稀硝酸溶液，蒸发浓缩，循环回用于步骤S3的浸出工序中；
[0014]S8、将得到的氢氧化锂溶液蒸发浓缩结晶，得到氢氧化锂产品；
[0015]S9、沉淀除铁、铝及生产硝酸钙镁肥：向所述含多价金属离子的硝酸盐溶液中加入pH调节剂调节pH，依次除去铁渣和铝渣，得到的剩余液体经蒸发浓缩后得到硝酸钙镁肥。
[0016]优选地，
[0017]步骤S1中，水的加入量为锂云母质量的10％～40％。
[0018]优选地，
[0019]步骤S1中，
[0020]煅烧的温度为800～1400℃，煅烧时间控制在1～4h。
[0021]优选地，
[0022]步骤S2中，所述球磨料的粒度在50～500目.
[0023]优选地，
[0024]步骤S3中，所述球磨料按照液固比2～6：1加入水进行打浆。
[0025]优选地，
[0026]步骤S3中，硝酸的加入量为理论硝酸用量的120％～200％；
[0027]理论硝酸用量为硝酸浸出锂云母中金属元素时的理论硝酸用量。
[0028]反应的温度为100～200℃，时间为1～6h；
[0029]步骤S3中的浸出残渣洗涤后作一般固废处理或者用于建材市场。
[0030]优选地，
[0031]步骤S4中，所述含一价金属离子的硝酸盐溶液包括Li
+
、K
+
、Rb
+
、Cs
+
的硝酸盐溶液；
[0032]所述含多价金属离子的硝酸盐溶液包括Fe
3+
、Al
3+
、Ca
2+
、Mg
2+
的硝酸盐溶液。
[0033]优选地，
[0034]步骤S5中，将所述含一价金属离子的硝酸盐溶液采用4
‑
叔丁基2(α
‑
甲苄基)酚和煤油进行萃取将K
+
、Rb
+
、Cs
+
离子萃取进有机相内，再用硫酸或盐酸进行分步反萃，分别得到钾、铷、铯的硫酸盐与氯化盐溶液，进一步用离子交换树脂提纯工艺(通过强酸性阳离子交换树脂后，用稀HCl洗脱)，分别得到钾、铷、铯的盐类产品，萃余液为5
‑
10g/L的硝酸锂溶液。
[0035]优选地，
[0036]步骤S9中，pH调节剂为氧化镁或者氧化钙；
[0037]pH调节剂的加入温度为40
‑
110℃。
[0038]优选地，
[0039]步骤S9中，
[0040]除去铁渣时，调节pH至1.0～2.5；然后继续调节pH至3.5～6.0，除去铝渣。
[0041]本专利技术的目的之二是提供本专利技术的目的之一的锂云母资源化综合利用的方法制备的氢氧化锂。
[0042]本专利技术对锂云母采用硝酸加压浸出的方式进行溶解。溶解后溶液中存在大量一价离子硝酸盐和多价离子硝酸盐，然后将溶液采用纳滤膜将一价离子硝酸盐溶液和多价离子硝酸盐溶液进行分离，分离得到的一价离子硝酸盐溶液采用萃取和树脂工艺得到硝酸锂和
其他一价离子硝酸盐溶液，然后将硝酸锂浓缩富集精密过滤，再过双极膜得到氢氧化锂溶液和硝酸，硝酸回收继续使用，减少了硝酸的用量，氢氧化锂溶液蒸发浓缩后得到高纯氢氧化锂产品。多价离子硝酸盐溶液进行除铁和除铝之后得到的除铁铝渣用于进一步核实铁铝工序，除铁、铝后得到的溶液再进一步加入氧化钙、氧化镁配成分比例、浓缩造粒后生产硝酸钙镁肥料。
[0043]本专利技术实施例提供的上述技术方案，至少具有如下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂云母资源化综合利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、原料煅烧：向锂云母中加水混合后，煅烧，得到煅烧料；S2、球磨：将所述煅烧料进行球磨，得到球磨料；S3、硝酸加压浸出：将所述球磨料打浆，得到浆料，然后将浆料和硝酸混合，反应，得到浸出液；S4、浸出液过纳滤膜：将所述浸出液通过纳滤膜，分别得到含一价金属离子的硝酸盐溶液和含多价金属离子的硝酸盐溶液；S5、对所述含一价金属离子的硝酸盐溶液进行分离与提纯：将所述含一价金属离子的硝酸盐溶液进行进行萃取和分步反萃，分别得到钾、铷、铯的混合溶液和硝酸锂溶液，进一步用树脂工艺提纯钾、铷、铯的混合盐溶液，分别得到钾、铷、铯的盐类产品；S6、双极膜处理硝酸锂溶液：将所述硝酸锂溶液浓缩富集、纯化及精密过滤，然后采用双极膜进行处理，得到稀硝酸溶液和氢氧化锂溶液；S7、将得到的所述稀硝酸溶液，蒸发浓缩，循环回用于步骤S3的浸出工序中；S8、将得到的氢氧化锂溶液蒸发浓缩结晶，得到氢氧化锂产品；S9、沉淀除铁、铝及生产硝酸钙镁肥：向所述含多价金属离子的硝酸盐溶液中加入pH调节剂调节pH，依次除去铁渣和铝渣，得到的剩余液体经蒸发浓缩后得到硝酸钙镁肥。2.根据权利要求1所述的锂云母资源化综合利用的方法，其特征在于，步骤S1中，水的加入量为锂云母质量的10％～40％。3.根据权利要求1所述的锂云母资源化综合利用的方法，其特征在于，步骤S1中，煅烧的温度为800～1400℃，煅烧时间控制在1～4h。4.根据权利要求1所述的锂云母资源化综合利用的方法，其特征在于，步骤S2中，所述球磨料的粒度在50～500目。5.根据权利要求1所述的锂云母资源化综合利用的方法，其特征在于，步骤S3中，所述球磨料按照液固比2～6：1加入水进行打浆；步骤S3中，硝酸的加入量为理论硝酸用量的120％～200％；反应的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵林，但勇，何永，金长浩，高波，宋世杰，李莉，朱勇，刘芸秀，
申请(专利权)人：四川顺应动力电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：