一种锂磷铝石矿综合利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种锂磷铝石矿综合利用的方法，该方法将锂磷铝石中的磷资源回收为磷酸，铝资源回收为氧化铝渣，锂资源经过浸出

【技术实现步骤摘要】
一种锂磷铝石矿综合利用的方法


[0001]本专利技术涉及有色金属矿产资源综合利用
，具体是指一种锂磷铝石矿综合利用的方法。

技术介绍

[0002]迅猛发展的新能源汽车产业高度依赖锂资源，我国锂盐需求量约占全球总量的2/3，需要大力推进锂磷铝石等非传统锂资源的开发利用，以确保我国战略锂资源的安全供给。全球锂资源探明储量为2100万吨，主要分布于智利、澳大利亚、阿根廷、美国和中国五个国家，占总储量的85.95％。我国锂资源虽算丰富，但主要分布于青海、西藏、四川和江西等地，受工业基础设施、地理环境以及资源特点(提取困难)等影响，国内锂矿资源供应能力较弱，与快速增长的需求矛盾尖锐，对外依存度高达70％，是全球最大锂矿买家。随着电动汽车这一重要战略性新兴产业的发展，国内对锂资源的需求将持续增长，供应缺口也将长期存在。因此，需要加强对国内各类锂资源的开发和利用，提高自给能力。当前，国内外提锂技术都是以卤水型(盐湖卤水)或硬岩型(锂辉石、锂云母)锂矿物为原料。锂磷铝石作为非传统锂资源，锂的存在形式、矿物结构等尚不明确，现有提锂技术无法适用。
[0003]在现有的技术中，专利CN109019643B一种锂磷铝石提取锂盐的工艺采用无机盐焙烧，选择性溶出锂，次进行除杂、浓缩和沉锂处理，得到锂盐，但有价元素磷、铝进入渣中，没有得到利用；
[0004]专利CN201811109575.1一种由锂磷铝石制备含锂化合物的方法中，经过高温热处理的方法(包括焙烧和/或微波诱导)石生成磷酸铝相与可溶性的锂相，经酸性得到锂溶液与磷酸铝渣；铝渣再酸溶解，加入铁源后调节pH值生成磷酸铁，但该工艺产品质量难以保证，这是由于锂磷铝石存在杂质元素钙、镁、锌、锰、铝等，在沉淀磷酸铁时会部分进产品中。
[0005]目前，针对锂磷铝石中高效提锂与资源化利用技术尚未成熟，均未有提出简单的锂铝分离的方法，造成现有的提锂工艺存在酸耗量大、设备要求高、过程冗长且复杂的难题；
[0006]因此，开展锂磷铝石高效提锂与资源化利用技术的研究对缓解因新能源迅猛发展所带来的锂资源安全保障问题具有重要意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种锂磷铝石矿综合利用的方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为一种锂磷铝石矿综合利用的方法，包含下列步骤：
[0009]步骤1)将锂磷铝石与浓硫酸预混合均匀，经低温硫酸化焙烧挥发磷酸和高温热分解得到焙烧料和含硫烟气；
[0010]步骤2)将步骤1所得含硫烟气经除尘后，用石灰乳溶液喷淋吸收后得到硫酸钙；
[0011]步骤3)将步骤1所得焙烧料经粉碎磨细后选择性水浸，过滤得到氧化铝渣和含锂硫酸盐滤液；
[0012]步骤4)将步骤3所得含锂硫酸盐滤液经过多次循环浸出富集锂达到一定浓度；
[0013]步骤5)将步骤4所得富锂硫酸盐溶液经净化除杂
–
碳化沉锂/磷酸盐沉锂，得到碳酸锂/磷酸锂和硫酸钠产品。
[0014]进一步地，所述步骤1所述锂磷铝石与浓硫酸的质量比为1︰0.75～3。
[0015]进一步地，所述步骤1所述低温硫酸化焙烧挥发磷酸的温度为200～450℃，时间为0.5～5h。
[0016]进一步地，所述步骤1所述高温热分解温度为700～1000℃，时间为0.5～5h。
[0017]进一步地，所述步骤3所述磨细后焙烧料和水的用量比为1g︰2mL～15mL；所述浸出温度为30～95℃，所述浸出时间为0.5～5h。
[0018]进一步地，所述步骤4所述含锂硫酸盐滤液经过2～6次循环浸出富集锂，Li+浓度达到7g/L以上；
[0019]进一步地，所述步骤5采用碳酸钠沉锂时，所述净化液中锂的摩尔数与加入碳酸钠的摩尔数比为1︰0.55～0.8；当采用磷酸钠沉锂时，净化液中锂的摩尔数与加入磷酸钠的摩尔数比为1︰0.35～0.5；所述温度为30～95℃，所述沉锂时间为0.5～5h。
[0020]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0021]1)本专利技术提供了一种锂磷铝石矿综合利用的方法，包含下列步骤：将锂磷铝石与浓硫酸混合均匀，首先经低温硫酸化焙烧挥发磷酸，再经高温热分解得到焙烧料和含硫烟气；将含硫烟气经除尘后，用石灰乳溶液喷淋吸收，经吸收后得到硫酸钙做建材材料；将焙烧料粉碎磨细后水浸，过滤得到氧化铝渣做陶瓷原料；含锂硫酸盐滤液经过2～6次循环浸出富集锂，经净化除杂
–
碳化沉淀/磷酸盐沉淀得到碳酸锂/磷酸锂和硫酸钠溶液；
[0022]2)本专利技术通过低温硫酸化焙烧
‑
高温热分解
‑
选择性水浸促进锂磷铝石中含磷物相转化为硫酸盐物相，并选择性高温热分解硫酸铝，实现了可溶性硫酸锂与难溶氧化铝物相的高效浸出分离，避免了硫酸铝水解对锂回收的影响，为后续碳酸钠沉锂提供了便利；
[0023]3)此外，本专利技术以Al2O3渣和H3PO4的形式回收锂磷铝石中的铝磷资源，实现了铝磷的资源化利用。本专利技术在保证锂磷铝石中锂铝高效分离，为后续高效回收高附加值锂盐产品提供了便利，同时还实现了铝磷的资源化利用；
[0024]4)本专利技术工艺流程简单，设备要求低，实用性强。
附图说明
[0025]图1是本专利技术一种锂磷铝石矿综合利用的方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种锂磷铝石矿综合利用的方法，包含下列步骤：
[0027]步骤1)将锂磷铝石与浓硫酸预混合均匀，经低温硫酸化焙烧挥发磷酸和高温热分解得到焙烧料和含硫烟气；
[0028]步骤2)将步骤1所得含硫烟气经除尘后，用石灰乳溶液喷淋吸收后得到硫酸钙；
[0029]步骤3)将步骤1所得焙烧料经粉碎磨细后选择性水浸，过滤得到氧化铝渣和含锂
硫酸盐滤液；
[0030]步骤4)将步骤3所得含锂硫酸盐滤液经过多次循环浸出富集锂达到一定浓度；
[0031]步骤5)将步骤4所得富锂硫酸盐溶液经净化除杂
–
碳化沉锂/磷酸盐沉锂，得到碳酸锂/磷酸锂和硫酸钠产品。
[0032]在本专利技术中，步骤1所述锂磷铝石与浓硫酸的质量比为1：0.75～3。
[0033]在本专利技术中，步骤1所述低温硫酸化焙烧温度为200～450℃；所述焙烧时间为0.5～5h。
[0034]在本专利技术中，步骤1所述高温热分解温度为700～1000℃；所述高温热分解时间为0.5～5h。
[0035]在本专利技术中，步骤3所述焙烧料和水的用量比为1g︰2mL～15mL；所述浸出温度为30～95℃；所述浸出时间为0.5～5h。
[0036]在本专利技术中，步骤4所述含锂硫酸盐滤液经过2～6次循环浸出富集锂，使Li+浓度达到7g/L以上。
[0037]在本专利技术中，步骤5采用碳酸钠沉锂时，所述净化液中锂的摩尔数与加入碳酸钠的摩尔数比为1︰0.55～0.8；当采用磷酸钠沉锂时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂磷铝石矿综合利用的方法，其特征在于，包含下列步骤：步骤1)将锂磷铝石与浓硫酸预混合均匀，经低温硫酸化焙烧挥发磷酸和高温热分解得到焙烧料和含硫烟气；步骤2)将步骤1所得含硫烟气经除尘后，用石灰乳溶液喷淋吸收后得到硫酸钙；步骤3)将步骤1所得焙烧料经粉碎磨细后选择性水浸，过滤得到氧化铝渣和含锂硫酸盐滤液；步骤4)将步骤3所得含锂硫酸盐滤液经过多次循环浸出富集锂达到一定浓度；步骤5)将步骤4所得富锂硫酸盐溶液经净化除杂
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碳化沉锂/磷酸盐沉锂，得到碳酸锂/磷酸锂和硫酸钠产品。2.根据权利要求1所述的一种锂磷铝石矿综合利用的方法，其特征在于，所述步骤1所述锂磷铝石与浓硫酸的质量比为1︰0.75～3。3.根据权利要求1所述的一种锂磷铝石矿综合利用的方法，其特征在于，所述步骤1所述低温硫酸化焙烧挥发磷酸的温度为200～450℃，时间为0.5～5h。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨声海，李红剑，陈永明，
申请(专利权)人：深圳市翼能新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：