[发明专利]制备十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯的方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种利用矿物原料锂云母制备化工产品的方法，特别是制备十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯的方法。

背景技术：锂云母是一种重要的矿产资源，其含有丰富的稀有金属材料，锂、钠、钾、铷、铯、铝等。随着世界能源的日益紧张，开发利用新能源为世界的共同课题，锂电新能源作为新能源发展的重要产业之一，越来越被各国所重视；锂及其盐类碳酸锂，硫酸锂等盐是锂电新能源产业的基础性原料产品，而锂云母中含有锂电新能源产业的基础材料锂金属，因此对锂云母的开发应用成为当今的热门课题。开发应用锂及其盐的过程中，由于锂云母原料中含有丰富其它金属元素，而仅提取金属锂及其盐，对其余金属不作开发应用这样极大浪费了宝贵的矿产资源，而且对环境也会造成一定污染，因此在提取锂云母原料中的锂及其盐的过程中，对钾、铷、铯的提取亦是很有必要；如在提取碳酸锂时，同时提取其余金属钾、铷、铯盐可大幅降低碳酸锂的生产成本。

目前还没有以锂云母为原料，在提取锂盐的同时，分别提取十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯产品的方法，在同一工艺方法中同时提取多种产品，较现有的分别单一的提取方法，大幅降低了设备投资及生产成本，也提高了锂云母资源的利用率。

发明内容：本发明公开一种制备十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯的方法，以锂云母为原料，在提取锂云母原料中金属锂及锂盐后，分别提取出十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯三种产品，提高了锂云母的综合利用率，降低了提取锂盐的生产成本，也降低了设备投资。

本发明一种制备十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯的方法，以锂云母为原料，经粉碎，以酸浸，煅烧，冷却，冷冻，过滤分离得滤液和滤渣混合矾，其将滤渣混合矾加水，加热混合溶解为固液混合溶液，将固液混合溶液经冷却、冷冻、固液分离，并重复上述步骤若干次，依次制得十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯。

本发明一种制备十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯的方法，优选按如下方法步骤进行：

(1)将锂云母粉碎后和硫酸混合均匀制成固液混合物料，固液混合物料先低温预烧后再高温煅烧；所述低温预烧是将固液混合物料于回转窑内， 200-250℃温度下预烧1-2小时；所述高温煅烧是将经低温预烧后的物料经400-800℃温度下，煅烧1-6小时，得煅烧物料用水浸取，过滤分离得滤渣和母液，将母液冷冻至-15-5℃，过滤得到滤渣混合矾和母液；

（2）将上步的滤渣混合矾和水，按固液比为1：2-1：10的比例混合，加热至90-100℃，至滤渣混合矾完全溶解，然后冷却至40-70℃，固液分离，得母液1及铝铯矾混合产品，重复上述操作若干次，制得十二水硫酸铝铯产品；

（3）将母液1进一步冷却至5-35℃，得固液混合物，固液分离，得母液2和铝铷矾混合物，重复（2）、（3）步操作若干次，制得十二水硫酸铝铷产品

（4）将（3）步制得母液2冷冻至-15-0℃，固液分离得过滤液及十二水硫酸铝钾产品。

本发明一种制备十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯的方法，优选控制（1）步母液1中Cs^﹢＜10PPm；（2）步母液2中Rb^﹢＜10PPm。

本发明所述的滤渣混合矾是将锂云母经粉碎、混酸、煅烧后的固体物料和水，按固液比为1：2-1：5的比例混合，形成固液混合，并加热于100-130℃温度下，反应2-6小时，固液分离得滤液和滤渣，滤液冷冻至-15-5℃，固液分离，得滤渣混合矾和母液。

所述酸浸是将粉碎后的锂云母和浓度为60-98Wt%硫酸，按固液比为3：1-1：1的比例混合，制成固液混合物料。

本发明一种制备十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯的方法，以锂云母为原料，在提取锂云母原料中金属锂及锂盐后，分别提取出十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯三种产品，大幅度降低了从锂云母中提锂盐的生产成本，提高了锂云母粉的利用率，生产出的十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铷、十二水硫酸铝铯产品依据GB3885-83和GB1895-2004检测标准和方法，各项技术指标均合符要求。

本发明涉及的主要化学方程式：

K₂O+H₂SO₄→K₂SO₄+H₂O  ，