【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业固废的资源化回收，具体涉及一种从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，特别是优先提取铝冶炼过程产生的铝电解危险固体废物如炭渣、大修渣、阴极灰、铝灰、废电解质等中的锂，并实现锂与氟、铝的高效分离。
技术介绍
1、含锂的铝电解危险固体废物主要包括炭渣、大修渣、阴极灰、铝灰和废电解质，这些铝电解危险固体废物均是含锂的资源。锂盐作为铝电解质的添加剂在电解铝行业发挥着十分重要的角色，其可以明显降低铝电解质的初晶温度，提高电导率，节能降耗。根据理论和实践证明，铝电解质体系中含有1.5％～2.5％的锂盐(如氟化锂)可保持电解过程的最优状态。由于低品位铝土矿中含有锂，随着氧化铝原料不断在电解槽中富集，电解质中的锂含量也将不断富集，有些铝厂的锂盐含量甚至可达到6％～10％，这种高锂电解质对铝电解工艺将产生一定的负面作用，甚至影响电解槽的正常运行。在铝电解生产过程中，由于电解槽维修和生产调节，会产出废电解质和裹挟或夹带电解质的危险固体废物如炭渣、阴极灰、大修渣等，因此这部分铝电解固废物料将具有较高的锂含量。目前锂资源紧缺，其需求量已经供不应求，价格居高不下，因此通过合理的工艺提取铝电解危险固体废物中的锂元素，扩大锂资源的回收利用，对于铝电解工业和锂盐生产均具有重要的经济价值和现实意义。
2、然而，现有从铝电解危险固体废物中提锂的方法都是将锂和氟、铝同时浸出，再通过中和沉淀逐步分离，由于中和沉淀过程产出的氢氧化铝或氟铝前驱体(alfx(oh)3-x·nh2o)具有亲水的羟基，易吸附锂离子，因此回收过程均存在工艺流程长
3、因此，现有技术仍有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，旨在解决现有从铝电解危险固体废物中提锂的方法存在工艺流程长、浸出液成分复杂、锂综合回收率低等问题。
2、本专利技术的第一方面，提供一种从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其中，包括步骤：
3、(1)将含锂的铝电解危险固体废物进行破碎细化处理，然后与钙源混合，获得混合料；
4、(2)将所述混合料进行焙烧处理，获得焙烧料；
5、(3)将所述焙烧料经破碎细化处理后进行水浸，得到料浆，所述料浆经液固分离，获得水浸液；
6、(4)将所述水浸液进行蒸发浓缩，获得富锂的浓缩液；
7、(5)加碱调节所述富锂的浓缩液的ph值，以中和除杂，经过滤，获得富锂净化液；
8、(6)向所述富锂净化液中加入沉锂剂和碱，以中和沉锂，然后过滤，获得锂盐。
9、上述方法中，还包括步骤：
10、步骤(3)中，所述料浆经液固分离获得水浸液的同时，还获得水浸渣；
11、将所述水浸渣进行多次洗涤，直至洗涤液呈中性，过滤获得水洗液和水洗渣，所述水洗液返回步骤(3)的水浸工序重复利用。
12、步骤(5)中，所述经过滤获得富锂净化液的同时，还获得氟铝渣。
13、将所述水洗渣和氟铝渣混合，综合回收氟、铝、钙等有价元素。
14、步骤(6)中，所述然后过滤得锂盐的同时，还获得沉锂滤液，所述沉锂滤液返回步骤(3)的水浸工序重复利用。
15、也就是说，本专利技术的一种从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，如图1所示，具体包括步骤：
16、1)将含锂的铝电解危险固体废物(如炭渣、大修渣、阴极灰、废电解质)进行破碎细化处理，然后与钙源混合，获得混合料；
17、2)将所述混合料进行焙烧处理，获得焙烧料；
18、3)将所述焙烧料经破碎细化处理后进行水浸，得到料浆，所述料浆经液固分离，获得水浸渣和水浸液；
19、4)将所述水浸渣进行多次洗涤，直至洗涤液呈中性，过滤获得水洗液和水洗渣，所述水洗液返回步骤3)的水浸工序重复利用；
20、5)将所述水浸液进行蒸发浓缩，获得富锂的浓缩液；
21、6)加碱调节所述富锂的浓缩液的ph值，以中和除杂(时间为0.5h以上)，经过滤，获得富锂净化液和氟铝渣；
22、7)向所述富锂净化液中加入沉锂剂和碱，以中和沉锂，然后过滤(即固液分离)，获得锂盐和沉锂滤液，所述沉锂滤液返回步骤3)的水浸工序重复利用；
23、8)将步骤4)获得的水洗渣和步骤6)获得的氟铝渣混合，综合回收氟、铝、钙等有价元素。
24、本专利技术提供了一种从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，针对铝电解过程产出的一种或多种危险固体废物，采用钙源焙烧-水浸-净化工艺，具体将铝电解危险固体废物与钙源进行充分混合，进行焙烧，使不溶于水的含锂物相(如lina2alf6、lif等)经焙烧后转化为可溶于水的锂盐，将铝电解危险固体废物中的氟转化为不溶于水的氟化钙(caf2)、铝转化为不溶于水的氧化铝(al2o3)，而后通过简单的水浸即可实现铝电解危险固体废物渣中锂的优先提取与分离。本专利技术针对含锂的铝电解危险固体废物，可实现锂的优先提取，同时含锂物相中的氟和铝沉淀入渣，使获得的富锂溶液中铝、氟的浓度均较低，避免了传统工艺下中和沉淀渣吸附锂而造成的锂渣损失大、回收率低等难题，提锂渣中氟和铝元素的物相主要为caf2和al2o3，可实现铝电解危险固体废物渣的无害化和高值化利用，并可用于后续资源化回收利用。本专利技术与现有技术相比较，具有工艺简单、流程易控、成本低、锂回收率高等明显优势。
25、本专利技术中涉及的反应方程式如下所示：
26、
27、
28、
29、其中，1≤x≤3，3≤y≤5。
30、步骤1)中，将含锂的铝电解危险固体废物经过破碎细化处理后，然后与钙源按一定的比例进行充分混合，获得混合料。
31、进一步地，所述含锂的铝电解危险固体废物选自大修渣、炭渣、阴极灰、铝灰、废电解质中的一种或多种。
32、进一步地，所述含锂的铝电解危险固体废物经破碎细化后，平均粒度达到-50目以下。
33、进一步地，所述钙源选自含钙物料，所述含钙物料选自氧化钙、碳酸钙、硫酸钙、硝酸钙、氢氧化钙、过氧化钙、次氯酸钙中的一种或多种；优选为硫酸钙、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或多种。所述含钙物料中的ca元素和氟元素可以形成难溶于水的氟化钙。
34、进一步地，根据所添加的钙元素与铝电解危险固体废物中的氟元素形成氟化钙所需的化学计量比计，所述铝电解危险固体废物与钙源的过量系数可选为1～2。
35、进一步地，所述破碎细化处理后的铝电解危险固体废物与钙源通过球磨、研磨或混料器进行充分混合均匀。
36、步骤2)中，将步骤1)获得的混合料进行焙烧处理，获得焙烧料。
37、进一步地，所述焙烧处理的参数包括：焙烧温度为300～1000℃，如300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
3.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，所述含锂的铝电解危险固体废物选自大修渣、炭渣、阴极灰、铝灰、废电解质中的一种或多种；
4.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，根据所添加的钙元素与铝电解危险固体废物中的氟元素形成氟化钙所需的化学计量比计，所述铝电解危险固体废物与钙源的过量系数为1～2。
5.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述破碎细化处理后的铝电解危险固体废物与钙源通过球磨、研磨或混料器进行混合均匀。
6.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(2)中的焙烧处理的参数包括：焙烧温度为300～1000℃，焙烧时间为0.5～8h，焙烧气氛为空气、压缩空气、氧气、富氧的
7.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述焙烧料经破碎细化处理后的粒径为-50目至-400目之间的任一粒度；
8.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述富锂的浓缩液中锂离子浓度为2～20g/L。
9.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、生石灰、氢氧化钙中的一种或多种，调节所述富锂的浓缩液的pH值为7.5～9.5范围内的任一值。
10.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述沉锂剂为碳酸钠、碳酸、磷酸三钠、磷酸中的一种，所述碱选自氢氧化钠、氨水、偏铝酸钠中的一种或多种，调整滤液的pH值为10～13范围内的任一值。
...【技术特征摘要】
1.一种从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
3.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，所述含锂的铝电解危险固体废物选自大修渣、炭渣、阴极灰、铝灰、废电解质中的一种或多种；
4.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，根据所添加的钙元素与铝电解危险固体废物中的氟元素形成氟化钙所需的化学计量比计，所述铝电解危险固体废物与钙源的过量系数为1～2。
5.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述破碎细化处理后的铝电解危险固体废物与钙源通过球磨、研磨或混料器进行混合均匀。
6.根据权利要求1所述的从含锂的铝电解危险固体废物中优先提锂的方法，其特征在于，步骤(2)中的焙烧处理的参数包括：焙烧温度为300～1000℃，焙烧时...
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