一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法技术

本发明专利技术提供了一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法，涉及锂矿提锂技术领域。该方法先对黏土锂矿破碎，再经多级粉碎得到粒径45

【技术实现步骤摘要】
一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法


[0001]本专利技术涉及锂矿提锂
，特别涉及一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法。

技术介绍

[0002]锂及其化合物是国防尖端工业的重要原料。在原子能工业中，锂是制造氢弹和受控热核反应堆的原料，也是飞机、火箭、潜艇和宇航工业的高能燃料。在高空飞机、载人飞船、潜艇密封舱中，锂可作为二氧化碳吸附剂。铝锂、镁锂合金可用于航空航天飞机的结构材料。此外，锂系列产品还广泛应用于冶金、陶瓷和高能电池等行业。目前世界上已知的含锂矿物有150多种，常见的有锂辉石、锂云母、锂磷铝石、透锂长石、铁锂云母、锂绿泥石等。中国锂盐生产目前已形成新疆、四川、江西三大生产基地，其生产能力折成碳酸锂已达到2万吨以上，主要来自锂辉石、锂云母等，盐湖型锂资源，目前在西藏、青海也已开发利用。我国对于锂辉石、锂云母的选矿工艺研究较多，常用的浸出方法有硫酸法、硫酸盐法、氯化焙烧法、纯碱压煮法等，工艺较为成熟。高照国含锂云母采用焙烧
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水浸联合工艺，加入氯化物，焙烧温度950℃，浸出率大于90％。李忠对于锂辉石采用高温焙烧，拌酸后再次焙烧，中和浸出的方法得到较高浸出率。
[0003]而黏土型锂矿也称为沉积型锂矿，具有分布广、储量大的特点，根据成因不同，黏土型锂资源分为火山岩黏土型锂矿、碳酸盐黏土型锂矿和贾达尔锂硼矿。碳酸盐黏土型锂矿中包含硅铝质黏土矿物，矿样中的锂主要以吸附的形式存在于黏土矿物中，如蒙脱石类矿物的硅氧四面体和铝氧八面体的层状结构之间；火山岩黏土型锂矿包含硅镁质黏土矿物，矿样中的锂以结构的形式存在于黏土矿物中，如蒙皂石类或伊利石晶格之中。
[0004]目前从黏土型锂矿中直接使用氯盐改性焙烧
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选择性浸出锂元素的方法未见报导。使用氯盐作为浸出剂提取黏土锂矿中的锂曾有报导，如专利CN110358934B公开了一种从碳酸盐黏土型锂矿中提取锂的方法，该方法先将黏土矿在450～800℃条件下焙烧活化，再使用三氯化铁溶液进行浸出，锂浸出率可达80％以上，其采用原矿焙烧，铁盐溶液溶解浸出，可浸锂的离子交换在浸出步骤，存在浸出率不高的缺陷。此外，CN111575504A公开了一种含锂粘土岩高效浸出锂的方法，虽然提及低温酸化焙烧，但是该方法对设备要求高，成本高，同时对设备腐蚀性大，不利于安全生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法，其目的是为了解决黏土锂矿品位低、难选冶、提锂方法存在局限等问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法，该方法首先对黏土锂矿破碎，再经多级粉碎得到粒径45
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120μm的矿粉。将粉碎得到的矿粉与复合剂按比例混合均匀后焙烧，焙烧熟料经二次粉碎，再用浸出剂与焙烧熟料粉按一定液固比浸出提取黏土锂矿中的锂。本专利技术提供了一种提取黏土锂矿中锂的新思路，通过
物理破碎提高黏土锂矿颗粒比表面积，增大焙烧过程中复合剂与矿样接触面积，降低化学反应活化能。再采用复合剂与黏土锂矿混合后一同焙烧，可使黏土矿中锂离子与复合剂中阳离子(如Na
+
、Ca
+
)发生同像置换反应，实现黏土锂矿中可浸锂的转化。然后按一定液固比浸出提取黏土锂矿中的锂。该方法浸出效率高，锂浸出率高达91.5％以上。
[0007]本专利技术的实施例提供了一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法，具体步骤如下：
[0008](1)将矿山开采到的黏土锂矿，进行粗碎，获得原矿颗粒物料；再将原矿颗粒物料，或黏土锂精矿，进一步粉碎细磨，获得黏土锂粉料；
[0009](2)取所述黏土锂粉料，与复合剂、水按一定化学计量比混合，并搅拌均匀，进行堆放陈化，获得混合物料；
[0010](3)将水添加至所述混合物料中，进行压制成型，获得成型物料；
[0011](4)将所述成型物料进行分段焙烧，获得熟料；
[0012](5)自然冷却后取出所述熟料，进行二次粉碎，获得粉碎熟料；
[0013](6)取稀酸与所述粉碎熟料按一定液固比混合，并在恒温下搅拌浸出，获得浸出混合溶液；
[0014](7)将所述浸出混合溶液过滤、洗涤、分离，得到滤渣和含锂浸出液。
[0015]优选地，所述黏土锂矿为火山岩黏土型锂矿的原矿/精矿、碳酸盐黏土型锂矿的原矿/精矿中的至少一种，其中，Li2O含量在0.2～3.2％；经粗碎后的原矿颗粒物料粒径小于25mm；黏土锂粉料粒径为25～120μm。
[0016]优选地，所述复合剂为钠、钾、钙、铝、铁、镁组成的氯盐中的至少一种；所述黏土锂粉料、复合剂、水的质量比为1：0.15～0.45：0.03～0.06。
[0017]优选地，步骤(2)中，陈化时间为2～72h。
[0018]优选地，步骤(3)中，压制成型的压力为1～8T；水用量为2％～8％。
[0019]优选地，分段焙烧为：100～300℃低温烘干预热1～2h，300～600℃中温强化2～5h，600～1000℃高温烧结1～2h。
[0020]优选地，步骤(5)中，冷却至50～100℃；二次粉碎粒径为25～200μm。
[0021]优选地，所述浸出剂为水或稀酸，稀酸为稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、稀醋酸中的任一种，稀酸中H
+
的浓度为＜6mol/L；液固比为2～10mL/g。
[0022]优选地，步骤(6)中，温度为60～98℃，搅拌速率为300～800r/min，浸出时间30～120min。
[0023]优选地，含锂浸出液中Li2O浸出率高达91.5％。
[0024]本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
[0025](1)本专利技术的黏土锂原矿经过多级粉碎，极大增加了其颗粒比表面积，有利于提高复合剂与黏土锂矿中锂绿泥石的接触面积，降低化学反应活化能，提高高温焙烧过程中离子交换动力。
[0026](2)本专利技术的压制成型料在焙烧过程中，采用低温、中温、高温分段式烧结，其反应过程中产生的气体得到缓慢释放，可有效避免由于剧烈反应产生的气体膨胀过快发生炸裂，实现安全生产。
[0027](3)本专利技术的高温焙烧过程进一步破坏黏土锂矿的矿相结构，使得黏土锂矿中的锂高效游离出来，与复合剂中(如Na
+
、K
+
、Ca
2+
等)的阳离子发生同象置换反应，实现可浸出
锂的高效转化。
[0028](4)本专利技术将黏土锂原矿磨碎后的粉料、复合剂、水经混合搅拌均匀后堆放陈化，使物料与复合剂充分混合均匀、水分均化，有利于复合剂中(如Na
+
、K
+
、Ca
2+
等)阳离子与矿样中锂离子的交换。
[0029](5)本专利技术针对黏土锂矿品位低、开发困难、目前该方面开发方法较少存在局限等问题，提供了一种新的思路。
[0030](6)本专利技术将黏土锂矿、复合剂、水按比例混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将矿山开采到的黏土锂矿，进行粗碎，获得原矿颗粒物料；再将原矿颗粒物料，或黏土锂精矿，进一步粉碎细磨，获得黏土锂粉料；(2)取所述黏土锂粉料，与复合剂、水按一定化学计量比混合，并搅拌均匀，进行堆放陈化，获得混合物料；(3)将水添加至所述混合物料中，进行压制成型，获得成型物料；(4)将所述成型物料进行分段焙烧，获得熟料；(5)自然冷却后取出所述熟料，进行二次粉碎，获得粉碎熟料；(6)取浸出剂与所述粉碎熟料按一定液固比混合，并在恒温下搅拌浸出，获得浸出混合溶液；(7)将所述浸出混合溶液过滤、洗涤、分离，得到滤渣和含锂浸出液。2.根据权利要求1所述的氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法，其特征在于，所述黏土锂矿为火山岩黏土型锂矿的原矿/精矿、碳酸盐黏土型锂矿的原矿/精矿中的至少一种，其中，Li2O含量在0.2～3.2％；经粗碎后的原矿颗粒物料粒径小于25mm；黏土锂粉料粒径为25～120μm。3.根据权利要求2所述的氯化焙烧提取黏土锂矿中锂的方法，其特征在于，所述复合剂为钠、钾、钙、铝、铁、镁组成的氯盐中的至少一种；所述黏土锂粉料、复合剂、水的质量比为1：0.15～0.45：0.03～0.06。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷梦雪，刘金练，谭言阶，
申请(专利权)人：贵州新仁新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：