【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂矿提锂，尤其涉及一种从黏土锂矿中提取锂、铝、硅的方法。
技术介绍
1、锂被誉为21世纪的“能源金属”，是最轻的碱金属元素，其密度小、硬度大、熔点高，具有优异的电化学活性，随着我国经济的发展，锂电池领域不断取得突破，市场对锂的需求迅速增长。目前锂资源主要来源于盐湖卤水和伟晶岩型锂矿。随锂资源需求量的持续增长，从黏土锂矿中提取锂引起广泛关注。然而现有黏土锂矿提锂技术普遍存在锂回收率低的问题，同时黏土锂矿中高含量的硅、铝和提锂过程中产生的尾气也没有得到回收利用，因此，亟需提供一种能够解决上述问题的黏土锂矿提锂方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种从黏土锂矿中提取锂、铝、硅的方法，提升锂浸出率的同时对黏土锂矿中硅、铝和提锂过程中产生的废气进行回收利用，获得碳酸锂产品和铝硅气凝胶，实现锂、铝、硅元素的综合利用。
2、为此，本专利技术提供了一种从黏土锂矿中提取锂、铝、硅的方法，包括以下步骤：
3、将黏土锂矿进行第一焙烧处理，使所述黏土锂矿中锂元素和铝元素转变为可溶性锂盐和可溶性铝盐，得到焙烧料1；
4、将所述焙烧料1进行第二焙烧处理，得到焙烧料2，所述焙烧料2包括氧化铝和硅酸盐；
5、将所述焙烧料2进行水浸处理，得到浸出液和浸出渣；
6、将所述浸出液进行老化处理，得到二氧化硅湿凝胶；
7、对所述二氧化硅湿凝胶进行脱锂处理，得到富锂溶液和
8、对所述富锂溶液进行沉锂处理，得到碳酸锂；
9、将所述浸出渣与酸进行第一混合处理，得到金属离子修饰剂；
10、将所述铝硅气凝胶前驱体与金属离子修饰剂进行第二混合处理，得到铝硅气凝胶。
11、黏土锂矿中含有锂以及高含量的铝和硅，为实现对以上元素的综合利用，本专利技术将焙烧料1与焙烧助剂进行第二焙烧处理，焙烧助剂会优先与矿物中的二氧化硅转化为硅酸钠，有效抑制二氧化硅与硫酸铝反应生成莫来石，避免莫来石结构对锂包裹，进而提升了锂元素的浸出率。同时将黏土锂矿中的硅元素转化为二氧化硅湿凝胶，利用其较强的吸附性质将锂一同吸附，二氧化硅湿凝胶脱锂后的溶液(即富锂溶液)中含锂元素，在处理富锂溶液的过程中完成提锂，进而提升黏土锂矿的利用价值。铝离子可作为金属离子修饰剂对铝硅气凝胶前驱体进行修饰，得到铝硅气凝胶，充分利用黏土矿中的铝和硅元素。
12、根据本专利技术的实施例，所述黏土锂矿的粒径为100～300目。
13、根据本专利技术的实施例，所述第一焙烧处理包括：将所述黏土锂矿、浓硫酸和水混合，进行焙烧。
14、根据本专利技术的实施例，所述黏土锂矿、浓硫酸和水的质量比为1:(1～1.8):(0.1～1)。
15、根据本专利技术的实施例，所述第一焙烧温度为200～350℃。
16、根据本专利技术的实施例，所述第一焙烧时间为1～8h。
17、根据本专利技术的实施例，所述第二焙烧处理包括：将所述焙烧料1与焙烧助剂混合，进行焙烧处理。
18、根据本专利技术的实施例，所述焙烧助剂选自氧化钠、氢氧化钠中的至少一种。
19、根据本专利技术的实施例，所述焙烧料1与焙烧助剂的质量比为1:(0.3～1.1)。
20、根据本专利技术的实施例，所述第二焙烧处理的温度为900～1500℃。
21、根据本专利技术的实施例，所述第二焙烧处理的时间为1～8h。
22、根据本专利技术的实施例，所述水浸处理中水与所述焙烧料2的比例为3～6ml/g。
23、根据本专利技术的实施例，所述水浸处理的温度为60～90℃。
24、根据本专利技术的实施例，所述水浸处理的时间为2～5h。
25、根据本专利技术的实施例，所述浸出液进行老化处理前还包括：调节所述浸出液的ph值为2～4，得到中间物，调节所述中间物的ph值为7～9后，进行老化处理，得到二氧化硅湿凝胶。
26、根据本专利技术的实施例，所述老化处理的温度为40～60℃。
27、根据本专利技术的实施例，所述老化处理的时间为2～5h。
28、根据本专利技术的实施例，所述脱锂处理中的溶液为水。
29、根据本专利技术的实施例，所述二氧化硅湿凝胶与水的体积比为1:(1～3)。
30、根据本专利技术的实施例，所述脱锂处理的温度为30～40℃。
31、根据本专利技术的实施例，所述脱锂处理的时间为1～3h。
32、根据本专利技术的实施例，所述沉锂处理包括将所述富锂溶液与碳酸钠混合。
33、根据本专利技术的实施例，所述富锂溶液中锂元素与所述碳酸钠的化学计量比为1:(1.1～1.4)。
34、根据本专利技术的实施例，所述第一混合处理包括：将所述浸出渣与硫酸混合。
35、根据本专利技术的实施例，所述硫酸的浓度为20～25wt％。
36、根据本专利技术的实施例，所述浸出渣与所述硫酸的质量比为1:(5～7)。
37、根据本专利技术的实施例，所述第一混合处理的温度为70～90℃。
38、根据本专利技术的实施例，所述第一混合处理的时间为2～4h。
39、根据本专利技术的实施例，所述方法进一步包括：收集所述焙烧料1和所述焙烧料2制备过程中产生的尾气，进行催化处理，得到硫酸，所述硫酸用于第一混合处理。
40、根据本专利技术的实施例，所述铝硅气凝胶前驱体中二氧化硅与金属离子修饰剂中金属离子的摩尔比为1:(1～1.3)。
41、根据本专利技术的实施例，所述铝硅气凝胶前驱体与金属离子修饰剂进行第二混合处理的温度为25～40℃。
42、根据本专利技术的实施例，所述铝硅气凝胶前驱体与金属离子修饰剂进行第二混合处理的时间为24～36h。
43、根据本专利技术的实施例，将所述铝硅气凝胶前驱体与金属离子修饰剂进行第二混合处理和溶剂置换处理，得到所述铝硅气凝胶。
44、根据本专利技术的实施例，所述溶剂置换处理中置换溶剂选自甲醇、乙醇和乙酸乙酯中的至少一种。
45、根据本专利技术的实施例，所述溶剂置换处理的时间为24～36h。
46、根据本专利技术的实施例，将所述铝硅气凝胶前驱体与金属离子修饰剂进行第二混合处理和溶剂置换处理，得到所述铝硅气凝胶和母液，所述母液用于提供金属离子修饰剂中的金属离子。
47、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种从黏土锂矿中提取锂、铝、硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一焙烧处理包括：将所述黏土锂矿、浓硫酸和水混合，进行焙烧；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二焙烧处理包括：将所述焙烧料1与焙烧助剂混合，进行焙烧处理；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水浸处理中水与所述焙烧料2的比例为3～6mL/g；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸出液进行老化处理前还包括：调节所述浸出液的pH值为2～4，得到中间物，调节所述中间物的pH值为7～9后，进行老化处理，得到二氧化硅湿凝胶；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱锂处理中的溶液为水；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉锂处理包括将所述富锂溶液与碳酸钠混合；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一混合处理包括：将所述浸出渣与硫酸混合；
9.根据权利要求2-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：收集
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝硅气凝胶前驱体中二氧化硅与金属离子修饰剂中金属离子的摩尔比为1:(1～1.3)；
...【技术特征摘要】
1.一种从黏土锂矿中提取锂、铝、硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一焙烧处理包括：将所述黏土锂矿、浓硫酸和水混合，进行焙烧；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二焙烧处理包括：将所述焙烧料1与焙烧助剂混合，进行焙烧处理；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水浸处理中水与所述焙烧料2的比例为3～6ml/g；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸出液进行老化处理前还包括：调节所述浸出液的ph值为2～4，得到中间物，调节所述中间物的ph值为7～9后，进行老化处理，得到二氧化硅湿凝胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴中辉，梁任龙，黄永锋，余航，陈锦昌，
申请(专利权)人：东莞东阳光科研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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