从含磷黏土型锂矿中提锂的方法技术

本申请提供一种从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，涉及金属生产领域。从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，包括：将所述含磷黏土型锂矿进行第一粉碎，然后进行热分解活化焙烧得到热分解活化焙砂；将所述热分解活化焙砂进行第二粉碎，然后与酸溶液混合得到混酸料；再将所述混酸料进行低温酸化焙烧得到酸化焙砂；将所述酸化焙砂进行浸出得到浸出矿浆，进行第一除杂后固液分离得到含锂溶液，所述含锂溶液循环至所述浸出中使用，待所述含锂溶液中锂浓度累积达到开路浓度时，部分所述含锂溶液开路进行第二除杂、浓缩和碳酸盐沉锂得到碳酸锂。本申请提供的从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，酸耗低，工艺简单，流程短，且操作运行稳定，适用于工业规模化生产。规模化生产。规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
从含磷黏土型锂矿中提锂的方法


[0001]本申请涉及金属生产领域，尤其涉及一种从含磷黏土型锂矿中提锂的方法。

技术介绍

[0002]锂是动力储能电池中的关键金属元素，随着锂电池的推广普及，新能源动力电池的迅猛发展，锂市场需求旺盛，曾一度出现供不应求，由此，锂资源的开发迫切。
[0003]目前提锂的原料主要有锂辉石、锂云母、磷铝锂石、盐湖卤水等。近年来，随着资源勘探的深入，发现了多处储量非常可观的黏土型锂矿，此类锂矿中锂主要以吸附态呈现，赋存于蒙脱石、高岭石、绿泥石、伊利石、硬铝石等矿物晶体内，没有独立矿相，选冶困难。由于矿物性质的不同，不适合完全套用现有锂辉石、锂云母、盐湖卤水等的提锂工艺，由此需要针对黏土型锂矿特点开发新的提锂技术。针对黏土型锂矿提锂工艺的专利主要有：如中国专利CN 110358934 B公开了一种从黏土型锂矿中提取锂的方法。将黏土锂矿在450
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800℃进行焙烧活化，之后采用三氯化铁溶液浸出锂；中国专利CN202010684178.8所公开的技术将含锂黏土、碳酸钙、硫酸钠、硫酸钾混合造粒后，在900
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1100℃ 下高温煅烧后，再进行锂的提取。中国专利CN202010472603.7公开了一种含锂粘土岩高效浸出锂的方法。该方法将原矿经过破碎、研磨、烘干后，按比例混入原矿总量60
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80%的浓硫酸，并在150
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210℃下保温1.4h，之后在加热条件下搅拌浸出锂。中国专利CN 115161496 A公开了从锂粘土中提取锂的方法，该方法将焙烧后的锂黏土粉末采用硫酸钠或氯化钠在150
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300℃的温度和1.4
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2.5MPa的压力下进行加压浸锂。中国专利CN201910788413.3和202110790768.3提出了一种利用电场原地提锂的方法，利用外电场驱动黏土型锂矿的层间域中的锂离子沿电场方向迁移而逐步脱离矿物颗粒、进入并富集于阴极区，实现原地锂的提取。中国专利202211415191.9公开了一种从黏土型锂矿中提取锂资源的方法，该方法将黏土型锂矿与浓硫酸在250
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300℃下混合，之后浸出、洗涤，氢氧化钠除杂，树脂吸附，并依次经过超滤膜过滤、反渗透膜过滤和纳滤膜过滤，碳酸钠沉锂制备碳酸锂产品。可见，现有的关于黏土型锂矿提锂的技术对原料的适应性不强，特别是对含磷黏土型锂矿，由于磷的存在，在浸出过程中易与锂形成磷酸锂沉淀，造成浸出率降低，至今还没有形成成熟的产业化技术。由此，目前迫切需要开发一种从含磷黏土型锂矿中提取锂的适用技术。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，以解决上述问题。
[0005]为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：一种从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，包括：将所述含磷黏土型锂矿进行第一粉碎，然后进行热分解活化焙烧得到热分解活化焙砂；
将所述热分解活化焙砂进行第二粉碎，然后与酸溶液混合得到混酸料；再将所述混酸料进行低温酸化焙烧得到酸化焙砂；将所述酸化焙砂进行浸出得到浸出矿浆，进行第一除杂后固液分离得到含锂溶液，所述含锂溶液循环至所述浸出中使用，待所述含锂溶液中锂浓度累积达到开路浓度时，部分所述含锂溶液开路进行第二除杂、浓缩和碳酸盐沉锂得到碳酸锂。
[0006]优选地，所述第一粉碎包括：先采用颚式破碎机将所述含磷黏土型锂矿破碎得到粒度为30
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100mm的物料，再采用锤式破碎机、对辊破碎机和反击式破碎机中的一种或多种，将物料破碎至粒度为1
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30mm。
[0007]优选地，所述热分解活化焙烧采用回转窑、沸腾焙烧炉或多膛炉进行顺流焙烧；和/或，所述分解活化焙烧的温度为400
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800℃，时间为20
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360min。
[0008]优选地，所述第二粉碎得到的粉末的粒度为
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0.074mm占40
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100%；和/或，所述第二粉碎采用干式磨粉机进行，所述干式磨粉机包括雷蒙磨、干式球磨机、干式棒磨机或气流磨中的任一种。
[0009]优选地，所述酸溶液包括浓度为40
‑
98%的硫酸；和/或，所述硫酸的添加量为所述第二粉碎得到的粉末的质量的10
‑
55%；和/或，所述混合的时间为10
‑
240min；和/或，所述混合使用的混料机为卧式螺带混料机、双螺旋混料机和机械高速混料机中的一种或多种。
[0010]优选地，所述低温酸化焙烧的温度为220
‑
450℃，时间为15
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360min；和/或，所述低温酸化焙烧采用回转窑或辊道窑，加热方式为间接加热，热源为所述热分解活化焙烧生成的烟气、电加热、天然气加热或煤加热中的一种或多种；和/或，所述低温酸化焙烧的烟尘采用两道吸收进行处理，第一道吸收的吸收液为水或所述固液分离后渣洗涤得到的洗涤后液，第二道吸收的吸收液为石灰乳、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化镁浆液中的一种或多种。
[0011]优选地，所述浸出时添加助浸剂，所述助浸剂包括氟化钙、氟化钠、氟化钾和氟化镁中的一种或多种；和/或，所述助浸剂的添加量为所述酸化焙砂的质量的0.01%
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2%；和/或，所述浸出时，溶液的添加量为所述所述酸化焙砂的质量的1.5
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6倍；和/或，所述浸出的时间为10
‑
360min。
[0012]优选地，所述第一除杂使用的除杂剂包括碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾和氧化钙中的一种或多种；和/或，所述第一除杂使用的除杂剂在使用前与水混合配制成浓度为10
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50%的浆液或溶液；和/或，所述第一除杂使用的除杂剂的体积流量为所述浸出矿浆的体积流量的10
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50%；和/或，进行所述第一除杂时，控制体系pH为3.2
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6.0。
[0013]优选地，所述固液分离采用浓密机、真胶带过滤机、隔膜压滤机、立式压滤机中的一种或多种；和/或，所述开路浓度为1.5
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10g/L；和/或，开路的含锂溶液占达到所述开路浓度的含锂溶液的总体积的5
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50%。
[0014]优选地，所述含磷黏土型锂矿中，以质量百分比计算，锂含量为0.05
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1%，磷含量为0.01
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5%，铁含量为1
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10%，氧化铝含量为30
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55%，二氧化硅含量为30
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50%。
[0015]与现有技术相比，本申请的有益效果包括：本申请提供的从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，含磷黏土型锂矿经过热分解活化焙烧，物料中矿物晶体形成大量裂缝和孔洞，更有利于后续锂与酸的反应溶出；第二粉碎后采用混酸料进行低温酸化焙烧，强化酸与矿中锂的反应，提高锂的浸出率，同时降低酸耗；浸出矿浆进行第一除杂，共沉淀脱除溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，其特征在于，包括：将所述含磷黏土型锂矿进行第一粉碎，然后进行热分解活化焙烧得到热分解活化焙砂；将所述热分解活化焙砂进行第二粉碎，然后与酸溶液混合得到混酸料；再将所述混酸料进行低温酸化焙烧得到酸化焙砂；将所述酸化焙砂进行浸出得到浸出矿浆，进行第一除杂后固液分离得到含锂溶液，所述含锂溶液循环至所述浸出中使用，待所述含锂溶液中锂浓度累积达到开路浓度时，部分所述含锂溶液开路进行第二除杂、浓缩和碳酸盐沉锂得到碳酸锂。2.根据权利要求1所述的从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，其特征在于，所述第一粉碎包括：先采用颚式破碎机将所述含磷黏土型锂矿破碎得到粒度为30
‑
100mm的物料，再采用锤式破碎机、对辊破碎机和反击式破碎机中的一种或多种，将物料破碎至粒度为1
‑
30mm。3.根据权利要求1所述的从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，其特征在于，所述热分解活化焙烧采用回转窑、沸腾焙烧炉或多膛炉进行顺流焙烧；和/或，所述分解活化焙烧的温度为400
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800℃，时间为20
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360min。4.根据权利要求1所述的从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，其特征在于，所述第二粉碎得到的粉末的粒度为
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0.074mm占40
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100%；和/或，所述第二粉碎采用干式磨粉机进行，所述干式磨粉机包括雷蒙磨、干式球磨机、干式棒磨机或气流磨中的任一种。5.根据权利要求1所述的从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，其特征在于，所述酸溶液包括浓度为40
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98%的硫酸；和/或，所述硫酸的添加量为所述第二粉碎得到的粉末的质量的10
‑
55%；和/或，所述混合的时间为10
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240min；和/或，所述混合使用的混料机为卧式螺带混料机、双螺旋混料机和机械高速混料机中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的从含磷黏土型锂矿中提锂的方法，其特征在于，所述低温酸化焙烧的温度为220
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450℃，时间为15
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360min；和/或，所述低温酸化焙烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮书锋，刘润泽，王孟来，张坤坤，王振文，孙珂娜，江培海，罗昆义，李若兰，张朝旺，彭丽群，刘朝竹，刘丽芬，揭晓武，张永禄，郜伟，崔成旺，
申请(专利权)人：云南磷化集团有限公司磷资源开发利用工程技术研究分公司，
类型：发明
国别省市：