一种锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法技术

本发明专利技术公开一种锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法，属于冶金技术领域。该方法将锂云母提锂废渣与添加剂混合均匀，磨细后进行加压或微波焙烧，得到焙烧熟料；将焙烧熟料与水混合均匀，置于球磨机磨细，得到的磨矿产品置于加压或微波反应釜中，搅拌浸出，固液分离后得到浸出渣和浸出液；将浸出液重复磨矿和浸出操作，循环浸出，当循环浸出液Li2O浓度≥15g/L时，调节溶液pH值为11～13，固液分离，得到净化溶液和中和渣；将净化溶液蒸发浓缩，然后进行碳酸沉锂、洗涤提纯，得到电池级碳酸锂。本发明专利技术具有焙烧温度低、能耗低、焙烧过程锂转化率高、锂总回收率高的特点。锂总回收率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法


[0001]本专利技术属于冶金
，特别涉及一种锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法。

技术介绍

[0002]锂云母是制备电池级碳酸锂的重要原料，其提锂方法众多，主要有硫酸熟化法、硫酸盐焙烧法、氯盐焙烧法、碱压煮法、石灰石焙烧法等。目前，经过三十多年的发展，宜春地区锂云母提锂工艺以硫酸盐焙烧法为主，其主要流程为：锂云母精矿与硫酸盐按一定比例混匀，再分别进行焙烧、磨矿、水浸，得到硫酸锂浸出液和浸出渣，再对浸出液进行净化除杂、蒸发浓缩、沉锂洗锂，最终得到电池级碳酸锂。该工艺具有原料适应性强、环境友好等特点，产生的浸出渣Li2O品位为0.3～0.8％，通常被称为锂云母提锂废渣。
[0003]一种高硫高碱锂云母精矿冶炼渣的提锂方法(CN114990357A)，采用氯化钙和氯化铵与锂渣充分混匀后在焙烧炉中焙烧，焙烧完后用自来水加热搅拌浸出，浸出后过滤得到浸出液和浸出渣，锂浸出率大于81％、铷浸出率大于60％、铯浸出率大于50％。采用氯盐焙烧回收锂渣有一定效果，但氯盐焙烧会产生大量氯气，不仅污染设备和空气，而且对人体健康产生影响；此外，焙烧温度为850
‑
900℃，能耗高，且锂、铷、铯浸出率较低。
[0004]锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构(CN115043417A)，以锂云母废渣为原料，将锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸盐按配比充分搅拌预混合处理，球磨，喷雾干燥制锂渣喷雾料，将锂渣喷雾料经陈化处理为陈化锂渣喷雾料，将陈化锂渣喷雾料通过喂料机装置连续性操作，置于压机中，压制成相应形状结构的锂渣坯板；将锂渣坯板经过辊道窑炉烘干装置系统，烘干，将塑形锂渣坯板以单片板形式置于辊道窑装置的辊道中，经单片板高温焙烧处理，控制焙烧温度为860
‑
900℃，焙烧及保温时间为40min
‑
70min，经冷却为焙烧锂渣坯板料，将焙烧锂渣板料使用破碎装置进行破碎，经破碎后再置于球磨装置进一步的球磨处理，为球磨浆料，向球磨浆料中进一步的加入水溶液，进行浸出处理，得硫酸锂盐浸出液；固液分离，制产成品，硫酸锂盐浸出液经过滤装置固液沉降分离得滤液和滤渣，将滤液经净化沉锂制备氢氧化锂或碳酸锂产品。通过上述工艺，锂铷铯浸出率均为90％左右，但焙烧温度高，锂浸出率仍较低。
[0005]综上所述，现有锂云母提锂废渣提锂技术具有焙烧温度高、锂浸出率低、有价金属未得到高效回收等特点。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法，该方法焙烧温度低、效率高、锂浸出率高、锂回收率高。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案
[0008]该方法包括步骤如下：
[0009]S1：混料：将锂云母提锂废渣与添加剂混合均匀，然后磨细至
‑
0.074mm占100％，得到待焙烧料；
[0010]S2：焙烧：将步骤S1中得到的待焙烧料进行焙烧，得到焙烧熟料；
[0011]S3：粉磨：将步骤S2中得到的焙烧熟料与水混合均匀，置于球磨机中磨矿至
‑
0.1mm粒级占100％，得到磨矿产品；
[0012]S4：浸出：将步骤S3中得到的磨矿产品置于反应釜中，搅拌浸出，反应结束后进行固液分离，得到浸出渣和浸出液；
[0013]S5：循环浸出：按照步骤S3中焙烧熟料与水的比例，用步骤S4中得到的浸出液替换水，将焙烧熟料与浸出液混合，置于球磨机中磨矿至
‑
0.1mm粒级占100％，得到循环磨矿产品；将所述循环磨矿产品置于反应釜中，按步骤S4过程进行搅拌浸出，反应结束后进行固液分离，得到循环浸出渣和循环浸出液，检测循环浸出液中Li2O的浓度，当Li2O浓度不达标时，重复循环浸出，直至得到合格的循环浸出液；
[0014]S6：净化除杂：向步骤S5中得到的合格的循环浸出液中加入氢氧化钠，调节溶液pH＝11～13后，进行固液分离，得到净化溶液和中和渣；
[0015]S7：蒸发浓缩：将步骤S6中得到的净化溶液在温度为60～80℃条件下加热蒸发，浓缩至原溶液体积的1/2～1/3，得到浓缩溶液；
[0016]S8：碳酸锂沉淀：将碳酸钠加入步骤S7得到的浓缩溶液中，在温度为90～98℃条件下搅拌30～60min，沉淀，反应结束后，进行固液分离，得到粗碳酸锂和沉锂废液；
[0017]S9：碳酸锂洗涤：将步骤S8中得到的粗碳酸锂与去离子水混合，在温度为90～98℃条件下搅拌30～60min，洗涤，反应结束后，进行固液分离，得到电池级碳酸锂产品。
[0018]所述步骤S1中的锂云母提锂废渣为锂云母经过硫酸盐焙烧、水浸得到的浸出渣，锂云母提锂废渣中Li2O品位为0.1～1.0％。
[0019]所述步骤S1中添加剂为过硫酸氢钾、硅酸钾、硫代硫酸钠、三聚磷酸钠、碳酸钙的混合物，其中，过硫酸氢钾、硅酸钾、硫代硫酸钠、三聚磷酸钠、碳酸钙的质量比为(0.3～0.5)：(0.2～0.4)：(0.2～0.4)：(0.1～0.2)：(0.05～0.1)。
[0020]所述步骤S1中含锂原料与添加剂的质量比为1：(0.05～0.3)。
[0021]所述S2中焙烧选择加压焙烧和微波焙烧中的一种；
[0022]其中，加压焙烧为将待焙烧料置于热压焙烧炉中，在焙烧温度为200～400℃、焙烧时间为30～90min、压力为0.1～2Mpa条件下焙烧；
[0023]微波焙烧为将待焙烧料置于微波隧道窑中，在焙烧温度为300～600℃、焙烧时间为30～90min、微波功率为800～1200W、微波频率为2.0～2.45GHz条件下焙烧。
[0024]所述步骤S3中焙烧熟料与水的质量比为1：(1～4)。
[0025]所述步骤S4中浸出选择加压浸出和微波浸出中的一种；
[0026]其中，加压浸出具体为将磨矿产品置于加压反应釜中，在压力为0.01～0.5Mpa条件下搅拌浸出，浸出温度为100～130℃，搅拌浸出时间为30～60min；
[0027]微波浸出具体为将磨矿产品置于微波反应釜中，搅拌浸出，微波功率为300～500W，微波频率为2.0～2.45GHz，浸出温度为90～95℃，浸出时间为30～90min。
[0028]所述步骤S5中，当循环浸出液中Li2O浓度≥15g/L时，Li2O浓度达标，不再循环浸出，进入步骤S6净化除杂工序。
[0029]所述步骤S8中碳酸钠加入浓缩溶液中，保证n(Li
+
):(CO
32
‑
)摩尔比为1：(0.5～1.0)。
[0030]所述步骤S9中粗碳酸锂与去离子水的质量比为1：(2～5)。
[0031]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
[0032](1)本专利技术采用过硫酸氢钾、硅酸钾、硫代硫酸钠、三聚磷酸钠、碳酸钙的混合物为焙烧添加剂，在较低用量条件下与提锂废渣充分混合，然后在200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法，其特征在于，包括步骤如下：S1：混料：将锂云母提锂废渣与添加剂混合均匀，然后磨细至
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0.074mm占100％，得到待焙烧料；S2：焙烧：将步骤S1中得到的待焙烧料进行焙烧，得到焙烧熟料；S3：粉磨：将步骤S2中得到的焙烧熟料与水混合均匀，置于球磨机中磨矿至
‑
0.1mm粒级占100％，得到磨矿产品；S4：浸出：将步骤S3中得到的磨矿产品置于反应釜中，搅拌浸出，反应结束后进行固液分离，得到浸出渣和浸出液；S5：循环浸出：按照步骤S3中焙烧熟料与水的比例，用步骤S4中得到的浸出液替换水，将焙烧熟料与浸出液混合，置于球磨机中磨矿至
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0.1mm粒级占100％，得到循环磨矿产品；将所述循环磨矿产品置于反应釜中，按步骤S4过程进行搅拌浸出，反应结束后进行固液分离，得到循环浸出渣和循环浸出液，检测循环浸出液中Li2O的浓度，当Li2O浓度不达标时，重复循环浸出，直至得到合格的循环浸出液；S6：净化除杂：向步骤S5中得到的合格的循环浸出液中加入氢氧化钠，调节溶液pH＝11～13后，进行固液分离，得到净化溶液和中和渣；S7：蒸发浓缩：将步骤S6中得到的净化溶液在温度为60～80℃条件下加热蒸发，浓缩至原溶液体积的1/2～1/3，得到浓缩溶液；S8：碳酸锂沉淀：将碳酸钠加入步骤S7得到的浓缩溶液中，在温度为90～98℃条件下搅拌30～60min，沉淀，反应结束后，进行固液分离，得到粗碳酸锂和沉锂废液；S9：碳酸锂洗涤：将步骤S8中得到的粗碳酸锂与去离子水混合，在温度为90～98℃条件下搅拌30～60min，洗涤，反应结束后，进行固液分离，得到电池级碳酸锂产品。2.根据权利要求1所述的锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法，其特征在于，所述步骤S1中的锂云母提锂废渣为锂云母经过硫酸盐焙烧、水浸得到的浸出渣，锂云母提锂废渣中Li2O品位为0.1～1.0％。3.根据权利要求1所述的锂云母提锂废渣低温高效提锂的方法，其特征在于，所述步骤S1中添加剂为过硫酸氢钾、硅酸钾、硫代硫酸钠、三聚磷酸钠、碳酸钙的混合物，其中，过硫酸氢钾、硅酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子帅，罗仙平，张骞，周贺鹏，杨辉军，唐学昆，
申请(专利权)人：江西理工大学宜春市锂电产业研究院江西省锂电产品质量监督检验中心，
类型：发明
国别省市：