一种低品位α锂辉石经济提锂的方法技术

本发明专利技术属于矿石提锂技术领域，具体涉及一种低品位α锂辉石经济提锂的方法。其是将低品位的α锂辉石破碎、研磨至成粒径≤150μm的粉体；然后将所得粉体与氢氧化钠、碳酸钠和水混合均匀形成浆料，经水热反应使锂辉石中的锂提取转化成碳酸锂；反应后经过滤，所得滤液补充消耗的氢氧化钠和碳酸钠后循环用于水热反应，所得滤渣经洗涤后加水配成浆料，送入反应釜内，并通入过量的CO

An economic method of extracting lithium from low-grade \u03b1 - Spodumene

The invention belongs to the technical field of ore lithium extraction, in particular to a low-grade \u03b1 - spodumene economic lithium extraction method. It is to crush and grind the low-grade \u03b1 - spodumene to a powder with a particle size \u2264 150 \u03bc m; then mix the obtained powder with sodium hydroxide, sodium carbonate and water to form a slurry evenly, which is extracted from spodumene and converted into lithium carbonate through hydrothermal reaction; after reaction, filter the obtained filter solution to supplement the consumed sodium hydroxide and sodium carbonate, and then recycle them for hydrothermal reaction, and the obtained filter residue is washed After that, water is added to prepare slurry, which is sent to the reactor, and excessive CO is introduced

【技术实现步骤摘要】
一种低品位α锂辉石经济提锂的方法
本专利技术属于矿石提锂
，具体涉及一种低品位α锂辉石不经过转型直接经济提锂的方法。
技术介绍
近年来，锂在航空航天、核能发电、电池能源等领域的用量越来越大，已成为工业生产中十分重要的金属，被称为“21世纪的能源金属”。锂在自然界中主要以２种形式存在：一类是以锂辉石、锂云母、透锂长石等含锂矿石的形成存在于岩矿中，另一类是以锂离子形式存在于盐湖卤水、地下卤水和海水中。锂辉石存在三种晶型，α型、β型和γ型。天然的锂辉石都是α型锂辉石，是目前世界上最常用的含锂矿物资源之一，目前工业上一般都是采用高温1050℃左右转型为具有更高活性的β型锂辉石后，再提取锂盐（如专利CN102701239A、CN109133118A等），但其存在工艺流程长、能耗高、投资大、收率低、浸取后渣的利用难度大、成本高等问题。对α锂辉石直接提锂的研究包括强酸法和强碱法两种，强酸法（如专利CN102690961A等）浸取液杂质含量高，后续的分离难度大，加工工艺流程长；相比于强酸法，强碱法（主要使用氢氧化钠）存在对设备的要求低、分离提纯工艺简单、工艺流程短、对环境友好等优点，但是也存在氢氧化钠消耗高、成本高、仅能适用于高品位（Li2O≥6%）的α锂辉石等难题（如专利CN107381605A等）。对于低品位α锂辉石的锂提取，由于氢氧化钠消耗高、成本高，需要通过选矿使锂富集到高品位后才能经济的进行，但在选矿过程中锂的损失达30%左右。因此，低品位锂辉石直接提锂不仅可以减少选矿过程中的设备投入、经济投入，还能有效地提高锂的提取率；同时，由于强碱法直接提锂的生产成本主要来源于氢氧化钠的用量，因此减少氢氧化钠的实际消耗是碱法提锂技术的关键问题。综上，现有的锂辉石提锂技术方法中，存在锂辉石原矿经选矿得到高品位锂辉石的过程中锂的损失量大、提锂过程中酸碱用量大、生产成本高、生成的反应渣附加值不高等问题，无法实现经济提锂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低品位α锂辉石经济提锂的方法，以解决现有锂辉石煅烧晶转过程中能源消耗、高成本；α锂辉石强酸法直接提锂对设备要求高、工艺复杂；而强碱法只适用于高品位（Li2O≥6%）α锂辉石提锂，且氢氧化钠用量多、难以循环，氢氧化锂碳酸化过程杂质较多不利于分离提纯以及氢氧化钠消耗大等问题。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种低品位α锂辉石经济提锂的方法，其包括以下步骤：（1）将低品位α锂辉石经破碎、磨矿、选矿处理，得到粒径≤150μm的粉体物料；该步骤有利于水热反应时物料混合均匀，减少反应时间；（2）将步骤（1）所得粉体物料与氢氧化钠、碳酸钠和水按比例配料，混合均匀后，在180~240℃条件下水热反应0.5~12h；水热反应有利于碱的渗透，改变α锂辉石的晶格，有利于锂的浸出；（3）将步骤（2）反应后的浆料进行过滤分离；所得滤液循环到步骤（2）中进行重新配料及反应；（4）将步骤（3）所得滤渣洗涤后加水配成浆料，然后送入到反应釜中，在一定温度下通入CO2进行反应，反应结束后过滤洗涤；（5）将步骤（4）所得滤液经加热浓缩与热分解得到碳酸锂浆料，再经液固分离后获得碳酸锂固体以及热解母液，所得热解母液返回到步骤（4）与滤渣混合用于配制浆料；（6）将步骤（4）所得滤渣经分选、烘干，得到方沸石产品。步骤（1）所述低品位α锂辉石中Li2O的含量为0.6~6%。低品位原矿避免了锂在浮选过程中的损失，降低了生产成本。步骤（2）中所用粉体物料与氢氧化钠、碳酸钠、水的质量比为1:（0.2~4）:（0.1~0.5）：（3~10）。步骤（4）所得浆料的固液重量比为1:（1.5~5）。步骤（4）反应时，反应釜中的压力≥0.2MPa，反应温度小于40℃。步骤（5）中所述热分解的温度为60~100℃。按本专利技术方法进行处理，锂的浸出率在95%左右；氢氧化钠的实际消耗仅占α锂辉石的5%~20%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：第一，该工艺采用的原料为低品位的矿石，其成本低廉，可避免高品位精矿在选矿过程中的锂损失，锂收率可提高30%~40%；第二，该工艺需将α锂辉石高温煅烧成β锂辉石就可以直接提锂，减少了原料处理的成本，整个过程能耗更低、成本更低、可操作性更强、更适用于产业化生产；第三，减少了氢氧化钠的消耗，实现了氢氧化钠的循环。加入碳酸钠可以直接生成碳酸锂，水热反应过滤后，氢氧化钠在滤液中，而碳酸锂在滤渣中；第四，碳酸氢锂加热分解生产碳酸锂产品的过程与氢氧化锂直接碳化得到碳酸锂产品的过程相比，杂质更少、更易于提纯；第五，该方法使锂辉石中的锂元素转化成碳酸锂产品，Li2O的溶出率在95%左右；在提锂的同时，硅铝元素则转化成了高价值的方沸石；其过程安全无污染，高效地利用了锂资源。附图说明图1是本专利技术一种低品位α锂辉石经济提锂的方法的工艺流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种低品位α锂辉石经济提锂的方法，下面结合附图对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术工艺是将低品位的锂辉石矿石（Li2O含量为0.6~6%）破碎、研磨成粒径≤150μm的粉体；将锂辉石粉体与氢氧化钠、碳酸钠和水按质量比1:（0.2~4）:（0.1~0.5）：（3~10）混合均匀后，在180~240℃的条件下水热反应0.5~12h；对水热反应得到的浆料进行过滤洗涤；滤液经过浓缩后循环用于与锂辉石粉体进行水热反应；滤渣加水制成固液重量比1:（1.5~5）的浆料后送入压力反应釜内，通入CO2，于≥0.2MPa、＜40℃条件下反应，将浆料中的碳酸锂转固液化为可溶性的碳酸氢锂，反应结束后，过滤洗涤，滤液经过加热浓缩与60~100℃热分解反应得到碳酸锂产品；滤渣经过分选、烘干处理得到有高附加值的方沸石。为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。所用锂辉石粉中Li2O含量为0.6~6%，主要物相为：α锂辉石，石英。实例1：（1）将低品位α型锂辉石（Li2O含量为3.12%）经破碎、磨矿、选矿处理，得到粒径≤150μm的粉体物料；（2）将步骤（1）所得锂辉石粉体与氢氧化钠、碳酸钠和水混合均匀后，在180℃的条件下水热反应3h；（3）反应后的浆料进行过滤分离；所得滤液循环到步骤（2）中进行重新配料及反应；（4）将步骤（3）所得滤渣洗涤后加水配成浆料，然后送入到反应釜中，在一定温度下通入CO2进行反应，待反应结束后过滤洗涤；（5）将步骤（4）所得滤液进行加热浓缩与热分解得到碳酸锂浆料，再经过液固分离后获得碳酸锂固体以及热解母液。热解母液返回到步骤（4）与滤渣混合配成浆料以循环使用；（6）将步骤（4）所得滤渣分选、烘干，得到方沸石产品。其中，步骤（2）中锂辉石粉体、氢氧化钠（100%）、碳酸钠（100%）和水的质量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低品位α锂辉石经济提锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n（1）将低品位α锂辉石经破碎、磨矿、选矿处理，得到粒径≤150μm的粉体物料；/n（2）将步骤（1）所得粉体物料与氢氧化钠、碳酸钠和水按比例配料混合均匀后，在180~240℃条件下水热反应0.5~12h；/n（3）将步骤（2）反应后的浆料进行过滤分离；所得滤液循环到步骤（2）中进行重新配料及反应；/n（4）将步骤（3）所得滤渣洗涤后加水配成浆料，然后送入到反应釜中，在一定温度下通入CO

【技术特征摘要】
1.一种低品位α锂辉石经济提锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将低品位α锂辉石经破碎、磨矿、选矿处理，得到粒径≤150μm的粉体物料；
（2）将步骤（1）所得粉体物料与氢氧化钠、碳酸钠和水按比例配料混合均匀后，在180~240℃条件下水热反应0.5~12h；
（3）将步骤（2）反应后的浆料进行过滤分离；所得滤液循环到步骤（2）中进行重新配料及反应；
（4）将步骤（3）所得滤渣洗涤后加水配成浆料，然后送入到反应釜中，在一定温度下通入CO2进行反应，反应结束后过滤洗涤；
（5）将步骤（4）所得滤液经加热浓缩与热分解得到碳酸锂浆料，再经液固分离后获得碳酸锂固体以及热解母液；
（6）将步骤（4）所得滤渣经分选、烘干，得到方沸石产品。


2.根据权利要求1所述的一种低品位α锂辉...

【专利技术属性】
技术研发人员：旷戈，余美燕，黄海，郝慧玲，沈志民，刘慧勇，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35