一种从锂云母矿中提取锂、铷并副产沸石或钾霞石的方法

摘要

本发明提供一种从锂云母矿中提取锂、铷并副产沸石或钾霞石的方法，属于湿法冶金技术领域。该方法将锂云母矿与氢氧化钠或氢氧化钾溶液加入反应器中搅拌混合，在常压条件下控制适当的温度进行矿相转变。通过矿相转变，锂云母转变为沸石或钾霞石，而锂云母中的锂、铷则被转入溶液中，得到含锂、铷的溶液，通过化学沉淀可从溶液中得到锂产品，通过萃取可从溶液中回收铷。本方法采用全湿法技术处理锂云母矿，既实现了该类型锂矿中有价金属锂、铷的提取，又通过矿相转变得到了高附加值的沸石、钾霞石产品，最终实现了资源的综合利用。此外本发明具有流程短、工序少、能耗成本低等特点，并满足清洁生产的环保要求。

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，特别是指一种从锂云母矿中提取锂、铷并副产沸石或钾霞石的方法。

背景技术

目前，从锂云母中提取锂的方法主要有硫酸法、石灰焙烧法、压煮法、氯化焙烧法等。中国专利CN201210512662.8公开了一种采用硫酸法从锂云母原料中提取锂的方法，将锂云母煅烧后在加压状态下与硫酸溶液进行反应，酸浸温度为85～95℃。中国专利CN201210080657.4公开了一种采用压煮法处理锂云母矿的方法，将锂云母焙烧后的焙砂经机械活化处理后再与石灰和碱金属硫酸盐或碱金属氯化物混合后压煮浸出。中国专利CN201711443400.X公开了一种两段氯化焙烧-水浸法从锂云母中提取锂的方法，将锂云母矿与氯化钙磨细后投加到氯化铵溶液中混匀造球得到生球，将生球在150～300℃下进行一段焙烧，再在500～800℃下进行二段焙烧得到熟料，将熟料用水浸出，得到浸出液，在水浸液中加入沉淀剂沉锂。硫酸法会产生一系列中和渣，石灰焙烧法存在浸出渣难利用的问题，压煮法由于采用压力容器，对设备要求较高，氯化焙烧法容易造成设备腐蚀。从锂云母中提锂是一个复杂的化学过程，在提取过程中如何做到资源综合利用、减少污染物排放、简化工艺流程是需要不断解决的问题。

目前人工合成沸石的方法主要有水热合成法，以粉煤灰或高岭土为原料，在100～200℃的水热压力反应釜中合成。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从锂云母矿中提取锂、铷并副产沸石或钾霞石的方法。

本发明处理对象是锂云母矿，具体包括步骤如下：

(1)将锂云母矿与氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入反应器中搅拌混合，在常压条件下控制适当的温度进行矿相转变反应；

(2)将步骤(1)反应完成后的矿浆加水稀释，通过液固分离得到含锂、铷的溶液及沸石或钾霞石产品；

(3)将步骤(2)得到的含锂、铷的溶液加入碳酸钠或磷酸钠通过沉淀反应，得到沉锂后液及碳酸锂或磷酸锂产品；

(4)将步骤(3)得到的沉锂后液加入t-BAMBP萃取回收铷。

其中，步骤(1)中锂云母矿含Li 0.1～3％、Rb 0.05～1％，进料粒度为100目以下，反应温度为260～350℃，反应器为常压作业，氢氧化钠浓度或氢氧化钾浓度为50～90％，氢氧化钠或氢氧化钾与锂云母矿的重量比为1:1～10:1，反应时间为0.5～3h。

步骤(2)中稀释所用水的重量为锂云母重量的2～10倍。

本发明利用高浓度的碱介质反应活性强、流动性好、沸点高、蒸汽压低的特点，在常压条件下，通过高浓度的氢氧化钠或氢氧化钾与锂云母反应，使其矿相转变为沸石或钾霞石，同时实现锂、铷的提取。

上述技术方案的有益效果如下：

通过高浓度的氢氧化钠或氢氧化钾与锂云母在常压条件下反应，使其矿相转变为沸石或钾霞石，同时实现锂、铷的提取，实现了资源的综合利用。另外采用常压反应，设备要求简单。工艺具有满足清洁生产环保要求的优势特点。

附图说明

图1为本发明的从锂云母矿中提取锂、铷并副产沸石或钾霞石的方法工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种从锂云母矿中提取锂、铷并副产沸石或钾霞石的方法。如图1所示，为该方法的工艺流程图。该方法具体为矿相转变反应、加水稀释、液固分离等步骤，下面结合具体实施例予以说明。

实施例1

(1)将80g锂云母矿(含Li 2.2％、Rb 0.6％,粒度-100目)与60％氢氧化钠溶液混合，其中，氢氧化钠与锂云母矿的重量比为4.8:1，在温度为270℃反应2h。

(2)将步骤(1)反应完毕的矿浆加水稀释，稀释所用水的重量为锂云母重量的3倍，过滤得到含锂溶液及沸石产品，锂提取率达94.2％，铷提取率达96.4％。

(3)将步骤(2)得到的含锂、铷的溶液加入碳酸钠通过沉淀反应，得到沉锂后液和碳酸锂产品。

(4)将步骤(3)得到的沉锂后液加入t-BAMBP萃取回收铷。

实施例2

(1)将80g锂云母矿(含Li 0.6％、Rb 0.09％,粒度-100目)与70％氢氧化钠溶液混合，其中，氢氧化钠与锂云母矿的重量比为8:1，在温度为330℃反应0.5h。

(2)将步骤(1)反应完毕的矿浆加水稀释，稀释所用水的重量为锂云母重量的5倍，过滤得到含锂、铷的溶液及沸石产品，其中锂提取率达99.1％，铷提取率达99.3％。

(3)将步骤(2)得到的含锂、铷的溶液加入磷酸钠通过沉淀反应，得到沉锂后液和磷酸锂产品。

(4)将步骤(3)得到的沉锂后液加入t-BAMBP萃取回收铷。

实施例3

(1)将80g锂云母矿(含Li 1.8％、Rb 0.3％,粒度-200目)与85％氢氧化钠溶液混合，其中，氢氧化钠与锂云母矿的重量比为2.8:1，在温度为270℃反应3h。

(2)将步骤(1)反应完毕的矿浆加水稀释，稀释所用水的重量为锂云母重量的5倍，过滤得到含锂、铷的溶液及沸石产品，其中锂提取率达92.8％，铷提取率达94.6％。

(3)将步骤(2)得到的含锂、铷的溶液加入磷酸钠通过沉淀反应，得到沉锂后液和磷酸锂产品。

(4)将步骤(3)得到的沉锂后液加入t-BAMBP萃取回收铷。

实施例4

(1)将80g锂云母矿(含Li 0.8％、Rb 0.09％,粒度-100目)与60％氢氧化钾溶液混合，其中，氢氧化钾与锂云母矿的重量比为6:1，在温度为270℃反应1h。

(2)将步骤(1)反应完毕的矿浆加水稀释，稀释所用水的重量为锂云母重量的3倍，过滤得到含锂、铷的溶液及钾霞石产品，其中锂提取率达94.4％，铷提取率达95.6％。

(3)将步骤(2)得到的含锂、铷的溶液加入碳酸钠通过沉淀反应，得到沉锂后液和碳酸锂产品。

(4)将步骤(3)得到的沉锂后液加入t-BAMBP萃取回收铷。

实施例5

(1)将80g锂云母矿(含Li 1.6％、Rb 0.3％,粒度-100目)与70％氢氧化钾溶液混合，其中，氢氧化钾与锂云母矿的重量比为7:1，在温度为260℃反应1h。

(2)将步骤(1)反应完毕的矿浆加水稀释，稀释所用水的重量为锂云母重量的3.5倍，过滤得到含锂、铷的溶液及钾霞石产品，其中锂提取率达94.7％，铷提取率达95.9％。

(3)将步骤(2)得到的含锂、铷的溶液加入磷酸钠通过沉淀反应，得到沉锂后液和磷酸锂产品。

(4)将步骤(3)得到的沉锂后液加入t-BAMBP萃取回收铷。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。