一种锂云母矿的浸出方法技术

本发明专利技术属于矿石提锂技术领域，具体涉及一种锂云母矿的浸出方法。包括以下步骤：(1)原料加工；(2)混料将锂云母精矿粉与步骤(1)中磨细的硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂按设定的比例混合均匀；(3)造粒；造粒后物料的颗粒尺寸达到设定标准并进行养护；(4)将步骤(3)中造粒后的物料于850～1100℃煅烧，得到焙烧熟料称为焙砂；煅烧时间为30～240min；(5)将焙砂转移到堆浸装置中筑堆；(6)向步骤(5)筑堆得到的矿堆上喷淋浸出剂进行堆浸操作；(7)收集。本发明专利技术技术方案大幅减少硫酸钾用量，增加自产的硫酸钠用量，减少了试剂成本，使硫酸盐焙烧工艺具有了经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂云母矿的浸出方法
本专利技术属于矿石提锂
，具体涉及一种锂云母矿的浸出方法。
技术介绍
由于电动汽车的发展，锂电池在全球市场的需求量不断攀升而造成对碳酸锂的需求量快速攀升，如何开发利用各种锂资源制备碳酸锂，满足市场对碳酸锂的需求，是摆在我们面前的急迫任务。锂在自然界中主要以固体矿物资源和液体矿床资源两种形式存在，固体矿物资源又主要分为锂辉石矿物与锂云母矿物。中国锂辉石矿物资源比较缺乏，锂云母却很丰富，江西省宜春地区锂云母储量巨大，锂的储量(以氧化锂计)为257.8万吨。锂云母中还含有钾、铷、铯、氟等多种有价元素，因此以锂云母为原料提取碳酸锂，并综合回收有价元素，具有广阔的市场前景及良好的经济效益。锂云母提锂方法主要有酸法、碱法、盐法三大类。酸法主要以硫酸为浸出剂，一般需预先高温脱氟焙烧破坏云母结构，或加硫酸焙烧，然后再浸出。存在煅烧脱氟能耗高、环境污染大、硫酸用量较大，浸出液余酸高，中和渣产量大等缺点。碱法有传统的石灰石烧结法、焙烧脱氟石灰压煮法、石灰乳直接压煮法等。石灰石烧结法每吨锂云母矿需要拌入3.5吨石灰石，在950～1050℃焙烧，物料通量大，能耗高，浸出液锂浓度低，锂的浸出率不高；石灰压煮法液固比大，过滤与洗涤困难，浸出液锂浓度低，锂的浸出率不高。盐法以硫酸盐、氯化物等与锂云母混匀后在高温下煅烧反应提锂。氯化盐法焙烧产生氯气，环境污染大，设备腐蚀严重，而且碳酸锂产品中氯根容易超标。传统的硫酸盐法一般使用硫酸钾，价格昂贵，试剂成本高。其他的现有技术方案中，专利CN102586587A公开了一种处理锂云母矿的新方法，锂云母矿经过900℃高温煅烧脱氟，再磨细后，和石灰及碱金属盐混合进行压煮浸出，在150℃下低压压煮2小时左右，浸出率Li90％、K80％、Rb70％。专利CN101736169A公开了一种脱氟焙烧氯盐压煮从锂云母中提锂的方法，首先在900℃主要煅烧脱氟，磨细后加入氧化钙与氯化钠在高压釜内压煮，该专利没有公开锂及铷钾的浸出率。专利CN103145158A公开了一种硫酸焙烧法锂云母制备碳酸锂的方法，首先在900℃主要煅烧脱氟，然后磨细伴酸焙烧，然后经过两段浸出，锂的浸出率96％以上。但是，以上公开的专利均需要高温煅烧脱氟再联合低温硫酸焙烧或者高压浸出，工艺流程长，设备投资大、能耗高、操作复杂。专利CN1827527A公开了一种锂云母与硫酸钠及钙盐焙烧浸出锂的方法，具体为锂云母与CaSO4、CaF2、Na2SO4混合，在900～1100℃焙烧，焙砂磨细后用稀酸浸出，此专利最好条件下锂的浸出率为90.1％，渣中还含有0.3％的锂，铷铯的浸出情况不明。专利CN85101989A公开了一种锂云母与硫酸钾焙烧浸出锂的方法，具体为1份锂云母与0.5份K2SO4混合，在950℃焙烧，焙砂磨细后用水浸出，锂浸出率85.3～89.4％。传统的硫酸盐焙烧法一般使用单一的硫酸钾，或以硫酸钾为主掺入少量硫酸钠，硫酸钾价格昂贵，试剂成本高，因而工业应用价值不高。目前硫酸盐焙烧提锂工艺就是要尽量减少硫酸钾的用量增加硫酸钠的用量，在保证锂浸出率的前提下，尽量降低硫酸钾的试剂成本，但增加硫酸钠的用量后，焙砂发生烧结甚至熔融，导致无法进行工业操作，而且铷铯的浸出率很低。传统的技术方案由于面临上述不足，因此亟需研制一种具有工业应用价值的锂云母硫酸盐焙烧提锂的方法，从而解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种经济的、具有工业应用价值的锂云母矿的浸出方法。为了实现这一目的，本专利技术采取的技术方案是：一种锂云母精矿粉的浸出方法，包括以下步骤：(1)原料加工将硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂磨细到设定程度；(2)混料将锂云母精矿粉与步骤(1)中磨细的硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂按设定的比例混合均匀：硫酸钾用量为锂云母精矿粉质量的5～30％；硫酸钠用量为锂云母精矿粉质量的10～50％；固氟及焙料疏松剂为CaO、CaCO3、CaSO4中的一种或几种的混合物，用量为锂云母精矿粉质量的5～15％；铷铯置换剂为硫酸盐，用量为锂云母精矿粉质量的2～10％；(3)造粒对上述物料进行造粒，造粒过程加入水及浓硫酸，水的加入量为锂云母精矿粉质量的5～15％，硫酸加入量为锂云母精矿粉质量的0～6％；造粒后物料的颗粒尺寸达到设定标准并进行养护；(4)煅烧将步骤(3)中造粒后的物料于850～1100℃煅烧，得到焙烧熟料称为焙砂；煅烧时间为30～240min；(5)筑堆将焙砂转移到堆浸装置中筑堆；(6)堆浸向步骤(5)筑堆得到的矿堆上喷淋浸出剂进行堆浸操作，浸出剂是浓度为0～50g/L的稀硫酸，温度为20～40℃，喷淋强度为20～100L/m2·h；(7)收集堆浸浸出液按流出顺序分两段收集，第一段流出液为合格浸出液，去后续工序回收锂；第二段流出液返回到下一次作造粒用水及堆浸喷淋用水。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(1)中，将硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂磨细到90％以上小于100目。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(2)中，硫酸钾用量为锂云母精矿粉质量的10～20％；硫酸钠用量为锂云母精矿粉质量的25～35％；铷铯置换剂为硫酸锶。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(3)中，浓硫酸中硫酸的质量分数大于等于92％。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(3)中，造粒后物料的颗粒尺寸为5～20mm，并养护4～8h。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(4)中，煅烧温度为900～975℃；煅烧时间为60～120min。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(5)中，筑堆高度为3～5m；堆浸装置是堆浸柱、堆浸塔、堆浸池中的一种。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(6)中，采取每喷淋4h停2h的间歇方式喷淋，喷淋总水量为锂云母精矿粉质量的1～3倍。进一步的，如上所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，步骤(7)中，堆浸浸出液按流出顺序分两段收集，第一段流出液体积与锂云母精矿粉质量的比例为0.5～1.5L/kg；第二段流出液体积与锂云母精矿粉质量的比例为0.5～1.5L/kg。本专利技术技术方案的有益效果在于：1、大幅减少硫酸钾用量，增加自产的硫酸钠用量，减少了试剂成本，使硫酸盐焙烧工艺具有了经济性。2、加入CaO或CaCO3并造粒，改善焙砂的烧结性能，使得在增加硫酸钠用量后焙砂不会熔融粘连，工业装置中可顺畅出料。CaCO3的加入使得焙砂疏松多孔，适宜堆浸浸出。3、传统的硫酸盐焙烧工艺铷铯的浸出率很低，本专利技术加入代号为A的试剂，提高了铷铯的浸出率。4、采取堆置浸出工艺，减少了浸出设备投资，去除了过滤与洗涤操作，浸出合格液体积小，锂浓度高。5、难磨的锂云母精矿直接使用而无需磨细，焙烧料采取堆置浸出工艺而无需磨细，大幅降低磨矿能耗。附图说明图1为本专利技术锂云母矿的浸出方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进行详细说明。本专利技术技术方案通过减少硫酸钾的用量，增加体系自产的硫酸钠的用量，通过加入CaO或CaCO3，并造粒，改善焙砂的烧结性能，使得在增加硫酸钠用量后焙砂不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂云母精矿粉的浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料加工将硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂磨细到设定程度；(2)混料将锂云母精矿粉与步骤(1)中磨细的硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂按设定的比例混合均匀：硫酸钾用量为锂云母精矿粉质量的5～30％；硫酸钠用量为锂云母精矿粉质量的10～50％；固氟及焙料疏松剂为CaO、CaCO3、CaSO4中的一种或几种的混合物，用量为锂云母精矿粉质量的5～15％；铷铯置换剂为硫酸盐，用量为锂云母精矿粉质量的2～10％；(3)造粒对上述物料进行造粒，造粒过程加入水及浓硫酸，水的加入量为锂云母精矿粉质量的5～15％，硫酸加入量为锂云母精矿粉质量的0～6％；造粒后物料的颗粒尺寸达到设定标准并进行养护；(4)煅烧将步骤(3)中造粒后的物料于850～1100℃煅烧，得到焙烧熟料称为焙砂；煅烧时间为30～240min；(5)筑堆将焙砂转移到堆浸装置中筑堆；(6)堆浸向步骤(5)筑堆得到的矿堆上喷淋浸出剂进行堆浸操作，浸出剂是浓度为0～50g/L的稀硫酸，温度为20～40℃，喷淋强度为20～100L/m

【技术特征摘要】
1.一种锂云母精矿粉的浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料加工将硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂磨细到设定程度；(2)混料将锂云母精矿粉与步骤(1)中磨细的硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂按设定的比例混合均匀：硫酸钾用量为锂云母精矿粉质量的5～30％；硫酸钠用量为锂云母精矿粉质量的10～50％；固氟及焙料疏松剂为CaO、CaCO3、CaSO4中的一种或几种的混合物，用量为锂云母精矿粉质量的5～15％；铷铯置换剂为硫酸盐，用量为锂云母精矿粉质量的2～10％；(3)造粒对上述物料进行造粒，造粒过程加入水及浓硫酸，水的加入量为锂云母精矿粉质量的5～15％，硫酸加入量为锂云母精矿粉质量的0～6％；造粒后物料的颗粒尺寸达到设定标准并进行养护；(4)煅烧将步骤(3)中造粒后的物料于850～1100℃煅烧，得到焙烧熟料称为焙砂；煅烧时间为30～240min；(5)筑堆将焙砂转移到堆浸装置中筑堆；(6)堆浸向步骤(5)筑堆得到的矿堆上喷淋浸出剂进行堆浸操作，浸出剂是浓度为0～50g/L的稀硫酸，温度为20～40℃，喷淋强度为20～100L/m2·h；(7)收集堆浸浸出液按流出顺序分两段收集，第一段流出液为合格浸出液，去后续工序回收锂；第二段流出液返回到下一次作造粒用水及堆浸喷淋用水。2.如权利要求1所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，其特征在于：步骤(1)中，将硫酸钾、硫酸钠、固氟及焙砂疏松剂、铷铯置换剂磨细到90％以上小于100目。3.如权利要求1所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，其特征在于：步骤(2)中，硫酸钾用量为锂云母精矿粉质量的10～20％；硫酸钠用量为锂云母精矿粉质量的25～35％；铷铯置换剂为硫酸锶。4.如权利要求1所述的一种锂云母精矿粉的浸出方法，其特征在于：步骤(3)中，浓硫酸中硫酸的质量分数大于等于92％。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志平，刘辉，李大炳，孟运生，张静敏，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11