【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矸石利用，尤其涉及一种从煤矸石中提取锂、镓的方法。
技术介绍
1、煤矸石是煤炭开采过程中产生的固体废弃物，主要成分包括al2o3和sio2，还含有fe2o3、cao、mgo、so3等组分，且部分伴生有微量稀有元素(例如，锂和镓)。
2、目前，从煤矸石中提取锂、镓的方法主要分为酸法(盐酸或硫酸)和碱法(氢氧化钠)。其中，酸法是利用盐酸、硫酸或硝酸直接对焙烧后的煤矸石中的锂或镓进行提取，碱法是利用氢氧化钠直接对焙烧后的煤矸石中的锂或镓进行提取。
3、但是，上述两种方法通常仅能够实现单一元素的提取，且均存在能耗高、腐蚀性强、浸出率低等问题。
技术实现思路
1、鉴于上述分析，本专利技术旨在提供一种从煤矸石中提取锂、镓的方法，用以解决现有技术中采用酸法或碱法仅能够提取煤矸石中的单一元素、能耗高、腐蚀性强、浸出率低中的至少一个问题。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术提供了一种从煤矸石中提取锂、镓的方法，包括如下步骤：
4、步骤1：将煤矸石粉末与硫酸铵粉末混合均匀，得到粉末混合物；
5、步骤2：对粉末混合物进行焙烧，得到焙烧物；
6、步骤3：对焙烧物依次进行水浸和固液分离，使得锂溶于水中，得到含有锂的滤液和含有镓的滤渣；
7、步骤4：对滤渣进行酸浸和固液分离，使得镓溶于酸液中，得到含有镓的滤液，完成锂和镓的提取。
8、进一步地，步骤1中，煤
9、进一步地，步骤2中，焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为2～4h。
10、进一步地，步骤2中，在焙烧过程中硫酸铵分解为硫酸铵气体，焙烧之后还包括如下步骤：
11、对硫酸铵气体依次进行冷却、蒸发和结晶，得到硫酸铵固体；
12、对硫酸铵固体进行研磨，得到再生硫酸铵粉末，将再生硫酸铵粉末作为步骤1中的硫酸铵粉末。
13、进一步地，步骤1之前还包括如下步骤：
14、采用破碎机将块状煤矸石破碎至200目以下，得到煤矸石粉末。
15、进一步地，步骤1之前还包括如下步骤：
16、对硫酸铵固体进行研磨，得到硫酸铵粉末。
17、进一步地，步骤3包括如下步骤：
18、步骤31：将焙烧物加入水中，混合搅拌均匀，得到焙烧物和水的混合液；
19、步骤32：将焙烧物和水的混合液在80～100℃的条件下恒温搅拌2～4h；
20、步骤33：恒温结束后进行固液分离，得到含有锂的滤液和含有镓的滤渣。
21、进一步地，步骤31中，煤矸石与水的固液质量比为1：9～1：11。
22、进一步地，步骤4包括如下步骤：
23、步骤41：将含有镓的滤渣倒入酸液中，得到滤渣和酸液的混合液；
24、步骤42：将滤渣和酸液的混合液在80～100℃的条件下恒温搅拌2～4h，进行酸浸；
25、步骤43：恒温结束后进行固液分离，得到含有镓的滤液。
26、进一步地，步骤41中，酸液为硫酸溶液。
27、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
28、a)本专利技术提供的从煤矸石中提取锂、镓的方法，采用硫酸铵作为助剂活化煤矸石，通过焙烧，硫酸铵粉末能够破坏高岭土相中的al-si键，把附存于高岭土相中的锂和镓释放出来，从而能够大大降低焙烧温度，显著降低焙烧环节的能耗。
29、b)本专利技术提供的从煤矸石中提取锂、镓的方法，采用水浸-酸浸分步浸出的方式，不仅能够实现两种元素(锂和镓)的提取，还能够在提取的同时实现锂和镓的大致分离。具体来说，首先采用水浸，固液分离后，能够将大部分锂溶解在水中，滤渣中仅含有少量锂，在工业生产上基本可以忽略捕集，从而能够实现锂的提取以及锂与镓的分离，后续采用酸浸能够实现镓的提取。
30、c)本专利技术提供的从煤矸石中提取锂、镓的方法，由于在酸浸之前采用水浸提取锂，后续酸浸仅针对镓，从而能够大大减少酸液的用量，减少整个方法中的酸液使用量和腐蚀性，节约成本，同时，在酸浸过程中，由于大部分锂已经在水浸过程中提取，酸液能够主要对镓进行有效提取，从而能够提高镓的浸出率，实现锂和镓的高效提取以及煤系固废高值化利用。
31、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述煤矸石粉末除去含碳量后的质量与硫酸铵粉末的质量比为1：0.5～1：3.0。
3.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤2中，焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为2～4h。
4.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤2中，在焙烧过程中硫酸铵分解为硫酸铵气体，焙烧之后还包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括如下步骤：
7.根据权利要求1至6任一项所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤31中，所述煤矸石与水的固液质量比为1：9～1：11。<...
【技术特征摘要】
1.一种从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述煤矸石粉末除去含碳量后的质量与硫酸铵粉末的质量比为1：0.5～1：3.0。
3.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤2中，焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为2～4h。
4.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步骤2中，在焙烧过程中硫酸铵分解为硫酸铵气体，焙烧之后还包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的从煤矸石中提取锂、镓的方法，其特征在于，所述步...
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