一种从含锂矿中提取锂的方法技术

本申请涉及矿物提取锂技术领域，具体公开了一种从含锂矿中提取锂的方法，包括如下操作步骤：先在

【技术实现步骤摘要】
一种从含锂矿中提取锂的方法
[0001]方法领域本申请涉及矿物提取锂
，更具体地说，它涉及一种从含锂矿中提取锂的方法
。
[0002]背景方法锂是自然界最轻的金属，具有高比热
、
高电导率和电化学活性强等独特的物理化学特性，被广泛应用于锂离子电池
、
陶瓷
、
玻璃
、
油脂
、
原铝生产
、
聚合物等领域
。
随着新能源汽车和储能行业的快速发展，锂需求量逐年增加
。
因此，锂资源面临着可持续供应方面的严重问题
。
[0003]目前天然锂资源通常分为三大类：盐湖卤水
、
岩石和粘土
。
目前，世界上开采最多的锂资源是盐湖卤水和含锂矿石
。
含锂矿石主要包括锂辉石
、
锂磷铝石
、
锂云母
、
铁锂云母
、
透锂长石等，其中又以从锂辉石中提取锂较为常见
。
[0004]相关技术中，矿石提锂的方法主要有直接酸浸
、
辅助焙烧
、
氯化和硫化法
。
现有的酸浸过程，通常选择无机酸
(
如硫酸
)
作为浸出剂，存在酸耗高
、
设备腐蚀严重
、
污染环境
、
成本高等缺点
。
辅助焙烧方法包括在焙烧过程中添加一种或多种添加剂以提高锂提取率，而杂质离子使后续纯化更加困难
。
在氯化或硫化方法中，样品在
HCl
或
SO2气氛中焙烧，然后对氯化或硫酸化锂粘土样品进行水浸出
。
除了氯化或硫化法中酸性气体对设备的严重腐蚀外，钙和镁等杂质元素也会与锂离子一同进入溶液中，使其难以后续分离，也有选择弱酸作为浸出剂的，但在弱酸中，锂离子难浸出，导致锂的浸出率较低
。

技术实现思路

[0005]为了提高含锂矿中锂的浸出率，本申请提供了一种从含锂矿中提取锂的方法
。
[0006]第一方面，本申请提供一种从含锂矿中提取锂的方法，其采用如下方法方案：一种从含锂矿中提取锂的方法，其包括如下操作步骤：先在
850
‑
1050℃
下对粒径为
200
‑
300
目的含锂矿粉进行焙烧1‑
2h
，冷却至
23
±
2℃
，加入有机酸，混磨，加入含锂矿粉质量
0.1
‑
0.5
％的复合表面活性剂，加入水和催化剂，在
40
‑
80℃
进行浸出反应，过滤，收集滤液，得到含锂提取液；所述复合表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵和异构十三醇聚氧乙烯醚的混合物；所述有机酸与含锂矿粉的质量比为1：
(4
‑
6)
；所述含锂矿粉与水的质量比为1：
(1
‑
2)。
[0007]通过采用上述方法方案，先在
850
‑
1050℃
温度下对含锂矿粉进行焙烧，可使锂矿粉的晶体结构扩大，活化锂矿粉，利于锂矿粉与有机酸发生反应生成可溶性的锂化合物，分离锂金属
。
加入复合表面活性剂可提高锂矿粉在反应体系中的分散均匀性，从而促进浸出反应
。
[0008]混磨采用球磨的方式，可激活含锂矿粉，改变含锂矿粉的表面活性
、
化学吸附性
、
晶体结构，还可提高含锂矿粉的溶解性，使含锂矿粉与其他原料之间相互融合
、
嵌入而成功
混合
。
[0009]其中，复合表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物，十六烷基三甲基溴化铵在酸性溶液中稳定，加入异构十三醇聚氧乙烯醚后，提高了十六烷基三甲基溴化铵的表面活性剂，使体系更细更均匀，利于浸出反应
。
[0010]作为优选：所述含锂矿粉与催化剂的质量比为1：
(1.5
‑
2.5)。
[0011]通过采用上述方法方案，调节含锂矿粉与催化剂的质量比，可促进含锂矿粉浸出锂离子
。
[0012]作为优选：所述催化剂为氟化钠和氟硅酸钠的复配物
。
[0013]通过采用上述方法方案，氟化钠对有机物有较大的溶解度，作溶剂的同时还可促进反应，且不易起副反应，可提高有机酸浸出锂离子的浸出率
。
加入氟硅酸钠可进一步提高锂离子的浸出率
。
[0014]作为优选：所述氟化钠与氟硅酸钠的质量比为1：
(1
‑
3)。
[0015]通过采用上述方法方案，调节氟化钠与氟硅酸钠的质量比，可进一步提高对有机物的溶解度，从而提升锂离子的浸出率
。
[0016]作为优选：所述十六烷基三甲基溴化铵与异构十三醇聚氧乙烯醚的质量比为1；
(2
‑
4)。
[0017]通过采用上述方法方案，调节十六烷基三甲基溴化铵与异构十三醇聚氧乙烯醚的质量比，可进一步提高锂矿粉在反应体系中的分散均匀性，从而促进浸出反应
。
[0018]作为优选：在含锂矿粉焙烧过程中加入含锂矿粉质量
20
‑
50
％的分解促进剂；以分解促进剂的质量为计，所述分解促进剂包括如下重量份的原料：碳酸钙
20
‑
35
份
、
氯化钙
10
‑
20、
聚甲基丙烯酸甲酯
20
‑
30
份
。
[0019]通过采用上述方法方案，在焙烧过程中加入分解促进剂，可促进了锂矿粉充分的分解，有利于离子交换反应的进行
。
其中碳酸钙与锂矿粉中的
SiO2生成正硅酸钙，在较低的焙烧温度之下，正硅酸钙与碳酸钙发生二次反应生成碳硅灰石，使正硅酸钙含量降低，从而促进了矿物充分的分解，有利于离子交换反应的进行；另外，碳硅灰石为低溶物，固相反应时产生液相，可以提高反应物的活性，促进焙烧反应进行，有利于提高锂辉石的焙烧转化率
。
再者，碳酸钙可以将有害气体转化为固体，减少排放
。
焙烧锂矿粉过程中加入氯化钙，可提高锂离子的浸出率
。
[0020]碳酸钙和氯化钙均可破坏锂矿粉原有的稳定化学结构，配合聚甲基丙烯酸甲酯的加入，可在锂矿粉内部制造孔洞，得到化学活性更高，结构更加松散的锂矿粉，更利于锂矿粉在焙烧时的分解，提高锂离子的浸出率
。
[0021]作为优选：所述聚甲基丙烯酸甲酯占碳酸钙与氯化钙总质量的
50
‑
80
％
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种从含锂矿中提取锂的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：先在
850
‑
1050℃
下对粒径为
200
‑
300
目的含锂矿粉进行焙烧1‑
2h
，冷却至
23
±
2℃
，加入有机酸，混磨，加入含锂矿粉质量
0.1
‑
0.5%
的复合表面活性剂，加入水和催化剂，在
40
‑
80℃
进行浸出反应，过滤，收集滤液，得到含锂提取液；所述复合表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵和异构十三醇聚氧乙烯醚的混合物；所述有机酸与含锂矿粉的质量比为1：（4‑6）；所述含锂矿粉与水的质量比为1：（1‑2）
。2.
根据权利要求1所述的从含锂矿中提取锂的方法，其特征在于：所述催化剂与含锂矿粉的质量比为1：（
1.5
‑
2.5
）
。3.
根据权利要求1所述的从含锂矿中提取锂的方法，其特征在于：所述催化剂为氟化钠和氟硅酸钠的复配物
。4.
根据权利要求3所述的从含锂矿中提取锂的方法，其特征在于：所述氟化钠与氟硅酸钠的质量比为1：（1‑3）
。5.
根据权利要求1所述的从含锂矿中提取锂的方法，其特征在于：所述十六烷基三甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：闻广学，李玉静，张亮，曹宗林，张军，付海，佘勇，关云浩，王继永，杨兵，
申请(专利权)人：唐山鑫丰锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：