从锂辉石矿中提取锂并副产沸石或钾霞石的方法

摘要

本发明提供一种通过矿相转变从锂辉石矿中提取锂并副产沸石或钾霞石的方法，属于湿法冶金技术领域。该方法将锂辉石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反应。通过矿相转变，锂辉石转变为沸石或钾霞石，而锂辉石中的锂则被转入溶液中，得到含锂的溶液，通过化学沉淀可从溶液中得到锂产品。本方法采用全湿法技术处理锂辉石矿，既实现了该类型锂矿中有价金属锂的提取，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，特别是指一种从锂辉石矿中提取锂并副产沸石或钾霞石的方法。

背景技术

锂辉石是提取锂的主要矿物，天然的锂辉石矿呈α型，活性较低，目前工业上较常采用的方法是通过高温焙烧使其转变为β型，再加入硫酸分解、浸出提取。由于目前的高温焙烧的温度较高(一般为1000～1200℃)，导致能耗较高，另外通过硫酸分解、浸出后产出的铝硅钙渣难以利用。因此，提高锂提取技术水平对于锂冶炼工业具有重要意义。

中国专利CN201310138044.6公开了纯碱压浸法从锂辉石提取锂盐的方法，该法主要由焙烧转型和压浸组成。其中焙烧转型是将α型的锂辉石精矿在1150～1250℃的高温下进行焙烧转型。压浸是将转型后的锂辉石加入纯碱在高压条件下浸出。此法采用传统的焙烧转型路线，能耗高，此外，采用高压浸出对反应器设备的要求较高。中国专利CN201710366435.1公开了一种锂矿石的处理工艺，该工艺是将锂矿石与碱混合焙烧，将焙砂水浸提取锂。所用碱为纯碱，焙烧温度为900～2000℃。此法仍存在能耗高的问题。中国专利CN201710543899.5公开了一种氟化焙烧处理锂辉石矿的方法，以1:1～1:3摩尔比加入含氟化合物，在200～600℃进行氟化焙烧，将焙砂加入硫酸溶液浸出，得到硫酸锂溶液。氟化物易引起环境污染，因此采用此法对焙烧设备的密封及收尘要求较高，另外氟化物具有腐蚀性，因此设备防腐及废水安全排放也是需要考虑的问题。

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辉石矿中提取锂并副产沸石或钾霞石的方法。

该方法的处理对象是锂辉石矿，具体包括步骤如下：

(1)将锂辉石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的溶液及沸石或钾霞石产品；

(3)将步骤(2)得到的含锂的溶液加入碳酸钠或磷酸钠通过沉淀反应，得到碳酸锂或磷酸锂产品。

其中，步骤(1)中锂辉石矿的进料粒度为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辉石矿的重量比为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辉石重量的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辉石反应，使其矿相转变为沸石或钾霞石，同时实现锂的提取。

上述技术方案的有益效果如下：

本发明工艺流程短，省却了传统的焙烧转型工序，因而能耗低。通过高浓度的氢氧化钠或氢氧化钾与锂辉石在常压条件下反应，使其矿相转变为沸石或钾霞石，同时实现锂的提取，实现了资源的综合利用。另外采用常压反应，设备简单。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为本发明的从锂辉石矿中提取锂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辉石矿中提取锂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。该方法具体有矿相转变反应、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锂辉石矿(含Li 2.6％,粒度-100目)与60％氢氧化钠溶液混合，其中，氢氧化钠与锂辉石矿的重量比为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辉石重量的3倍，过滤得到含锂溶液及沸石产品，锂提取率达94.1％。

(3)将步骤(2)得到的含锂的溶液加入碳酸钠通过沉淀反应，得到碳酸锂产品。

实施例2

(1)将80g锂辉石矿(含Li 0.6％,粒度-100目)与70％氢氧化钠溶液混合，其中，氢氧化钠与锂辉石矿的重量比为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辉石重量的4倍，过滤得到含锂溶液及沸石产品，其中锂提取率达99.1％。

(3)将步骤(2)得到的含锂的溶液加入磷酸钠通过沉淀反应，得到磷酸锂产品。

实施例3

(1)将80g锂辉石矿(含Li 1.8％,粒度-200目)与85％氢氧化钠溶液混合，其中，氢氧化钠与锂辉石矿的重量比为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辉石重量的8倍，过滤得到含锂溶液及沸石产品，其中锂提取率达92.2％。

(3)将步骤(2)得到的含锂的溶液加入磷酸钠通过沉淀反应，得到磷酸锂产品。

实施例4

(1)将80g锂辉石矿(含Li 0.6％,粒度-100目)与60％氢氧化钾溶液混合，其中，氢氧化钾与锂辉石矿的重量比为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辉石重量的3倍，过滤得到含锂溶液及钾霞石产品，其中锂提取率达93.8％。

(3)将步骤(2)得到的含锂的溶液加入碳酸钠通过沉淀反应，得到碳酸锂产品。

实施例5

(1)将80g锂辉石矿(含Li 1.8％,粒度-100目)与70％氢氧化钾溶液混合，其中，氢氧化钾与锂辉石矿的重量比为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辉石重量的6倍，过滤得到含锂溶液及钾霞石产品，其中锂提取率达94.2％。

(3)将步骤(2)得到的含锂的溶液加入磷酸钠通过沉淀反应，得到磷酸锂产品。

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。