【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废弃物资源化利用，涉及一种锂渣脱硫脱钙制备高纯硫酸钙的方法。
技术介绍
1、锂作为一种重要的能源金属，其化合物被广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、核工业以及光电等行业。由于锂主要以锂辉石、锂云母以及盐湖卤水等形式存在，需要从矿石中提取后才能应用，锂渣是对富锂资源进行提锂后所产生的废渣的统称。根据提锂工艺的不同，所得锂渣的类型也会不同，最常见的酸法提锂渣是硫酸法生产锂盐时产生的废渣，是锂矿经过高温焙烧及酸法焙烧、常压水浸、固液分离等工艺后产生的废渣。
2、随着锂工业的发展，锂渣的排放量与日俱增，产生的废弃物大部分采用堆积、填埋处理，不仅会导致资源的浪费，若是保管不善，锂渣甚至会危害地质环境，造成环境污染的风险。目前，锂渣主要用于水泥建材行业，附加值低，其中少量的锂、铌钽金属和石膏均没有得到回收利用，同时锂渣在水泥建材中的掺量低，水泥建材行业难以实现锂渣的规模化消纳，因此目前有提出对锂渣进行高附加值的应用，但高附加值应用的前提是脱除锂渣中的石膏，降低锂渣中的硫含量。
3、目前，锂渣的高附加值应用主要在陶瓷、玻纤、造纸、吸附材料等方面，此时要求锂渣中三氧化硫的含量不高于0.3%，因而需要采取相应的措施对锂渣进行脱硫处理。cn117361919a公开了一种锂渣降硫降碱的工艺方法、固废锂渣及其应用，该方法包括：用酸溶液对锂渣进行浸提，之后过滤得到浸出液和酸浸渣；向酸浸渣中加水搅拌并静止浸泡，浸出溶解锂渣中的浮选剂、金属盐，过滤分离得到第一浸出液和第一滤渣；向第一滤渣中加水搅拌并静止浸泡，将第一滤
4、cn 116532235a公开了一种锂辉石冶炼渣资源化综合利用方法，该方法包括：制浆，锂辉石冶炼渣和水混匀，配成锂渣矿浆；磨矿，锂渣矿浆进行粒度分级，分成细粒级浆料和粗粒级浆料，粗粒级浆料进行湿式磨矿，磨细后与细粒级浆料合并，得到细浆料；浸出，细浆料中加入硫酸，调节ph值，加热搅拌浸出，得到酸性渣料和浸出液，所述浸出液为贫锂液；调浆，酸性渣料洗涤后再次制浆，并加入石灰调节矿浆ph值；浮选，将调浆后的浆料进行浮选脱硫，得到脱硫锂渣和浮选泡沫产品；然后依次经过磁选、重选、弱磁磁选，回收铝硅精粉、钽铌精矿，最终得到铁渣。该方法中层采用多步骤对锂辉石冶炼渣中的各组分进行回收，仍采用无机酸进行酸浸，对硫和钙的脱除作用较弱，其重点仍在于渣料的后续处理，并未对浸出液进一步处理，无法实现硫钙资源的高效利用。
5、综上所述，对于锂渣的资源化利用，在锂渣浸出实现脱硫脱钙的基础上，除了对浸出渣的后续回收处理，还需要对浸出液进一步处理，以回收硫钙产品，提高锂渣资源化利用的价值。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种锂渣脱硫脱钙制备高纯硫酸钙的方法，所述方法根据锂渣的组成，通过酸催化解离以及诱导结晶的方式，将锂渣中的硫和钙高效分离，硫和钙的脱除率高，并制得高纯度的硫酸钙产品，产品收率高，且剩余脱硫脱钙渣可直接应用，实现锂渣的高值化利用，有助于提高环境与经济效益。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种锂渣脱硫脱钙制备高纯硫酸钙的方法，所述方法包括以下步骤：
4、（1）将锂渣与无机酸性复合试剂混合，反应后固液分离，得到脱硫脱钙溶液和脱硫脱钙渣；
5、（2）将步骤（1）得到的脱硫脱钙溶液在低温条件下加入盐类诱导剂，结晶生成细晶粒，结晶过程中升温，至结晶完成后固液分离，得到硫酸钙产品。
6、本专利技术中，根据锂渣的来源及组成，为便于其高附加值应用，需要对锂渣进行分离回收，尤其是基于对硫含量的要求，需要进行脱硫脱钙，本专利技术中采用无机酸性复合试剂对锂渣进行酸催化解离，将锂渣中的硫和钙充分浸出，实现锂渣的脱硫脱钙，同时，剩余的脱硫脱钙渣中硫含量极低，可满足其在水泥建材及高附加值领域的应用；再通过采用盐类诱导剂，并控制温度进行诱导结晶，可实现脱硫脱钙溶液中硫酸钙的充分结晶，通过结晶过程中温度的变化，提高结晶收率，所得硫酸钙产品的纯度较高；所述方法工艺流程简单，反应条件温和，成本较低，为锂渣规模化制备建材和高值化利用提供支撑，同时实现硫钙资源的高值转化，具有较好的经济与环境效益，应用前景广阔。
7、以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
8、作为本专利技术优选的技术方案，步骤（1）所述锂渣为含硫冶炼渣，包括锂辉石冶炼渣和/或锂云母冶炼渣。
9、所述锂渣中的硫以so3计，其含量为2~30wt%，例如2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%、12wt%、15wt%、18wt%、20wt%、22wt%、25wt%、28wt%或30wt%等，锂渣中的钙以cao计，其含量为2~30wt%，例如2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%、12wt%、15wt%、18wt%、20wt%、22wt%、25wt%、28wt%或30wt%等；但并不仅限于所列举的数值，在各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
10、步骤（1）所述锂渣的粒径为5~300μm，例如5μm、10μm、30μm、50μm、80μm、100μm、150μm、200μm、250μm或300μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、作为本专利技术优选的技术方案，步骤（1）所述无机酸性复合试剂为无机酸和相应的酸式盐的混合溶液。
12、所述无机酸包括盐酸、硫酸或硝酸中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：盐酸和硫酸的组合，硫酸和硝酸的组合，盐酸、硫酸和硝酸的组合等；所述酸式盐包括氯化盐、硫酸盐或硝酸盐中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：氯化盐和硫酸盐的组合，硫酸盐和硝酸盐的组合，氯化盐、硫酸盐和硝酸盐的组合等。
13、所述无机酸性复合试剂中无机酸和酸式盐的摩尔比为0.2~20，例如0.2、0.5、1、3、5、8、10、12、15、18或20等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、所述无机酸性复合试剂中氢离子浓度为2~8mol/l，例如2mol/l、3mol/l、4mol/l、5mol/l、6mol/l、7mol/l或8mol/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、本专利技术中，所述无机酸性复合试剂除了传统的无机酸起到酸浸的作用，还包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂渣脱硫脱钙制备高纯硫酸钙的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述锂渣为含硫冶炼渣，包括锂辉石冶炼渣和/或锂云母冶炼渣；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机酸性复合试剂为无机酸和相应的酸式盐的混合溶液；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机酸性复合试剂与锂渣用量的液固比为2~12mL/g；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述脱硫脱钙溶液中钙离子浓度为2~20g/L，硫酸根离子浓度为2~30g/L，氢离子浓度为1.5mol/L以上；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述低温条件的温度-10~10℃；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述细晶粒的粒径尺寸不大于5μm，结晶过程中晶粒继续长大，结晶完成后晶粒尺寸达到0.5~3mm；
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述升温的速率为0.02~0.5℃/min；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述固液分离后所得固相产品进行洗涤，得到高纯硫酸钙产品；
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种锂渣脱硫脱钙制备高纯硫酸钙的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述锂渣为含硫冶炼渣，包括锂辉石冶炼渣和/或锂云母冶炼渣；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机酸性复合试剂为无机酸和相应的酸式盐的混合溶液；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机酸性复合试剂与锂渣用量的液固比为2~12ml/g；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述脱硫脱钙溶液中钙离子浓度为2~20g/l，硫酸根离子浓度为2~30g/l，氢离子浓度...
【专利技术属性】
技术研发人员：李会泉，张建波，武文粉，孙振华，李少鹏，任艺凌，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。