[发明专利]锂矿石的碱法处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，且特别涉及一种锂矿石的碱法处理工艺。

背景技术

目前在自然界中发现的锂矿物和含锂矿已多达150多种，我国锂资源储量丰富，已探明的锂资源总储量居世界第二位。锂矿主要用于提取其中的有用物质，其中作为制取锂产品的矿物原料主要是锂辉石(含5.8％～8.1％Li₂O)、锂云母(含3.2％～6.45％Li₂O)、磷锂铝石(含7.1％～10.1％Li₂O)、透锂长石(含2.9％～4.8％Li₂O)及铁锂云母(含1.1％～5％Li₂O)。值得指出的是，应用最广泛的锂产品是碳酸锂，是生产二次锂盐和金属锂的基础材料，因而是最关键的锂产品。

目前多采用湿法冶炼工艺在锂矿石中提取碳酸锂，例如选用锂辉石作为原料时，锂辉石中含有约6.0％的氧化锂，0.12％的氧化铷以及0.039％的氧化铯，常规的硫酸法提锂工艺是：将锂辉石于1050～1200℃进行焙烧，使α型的锂辉石转化为β型的锂辉石，再将β型的锂辉石细磨至200目，与浓硫酸(含量95％以上)进行混料，然后置于350℃左右的酸化窖中酸化焙烧，所得酸熟料经冷却后用水提取浸出，用石灰乳中和，过滤后的滤渣堆弃，锂辉石中98％以上的氧化锂以可溶性的硫酸锂盐进入溶液中，蒸发浓度后，加碳酸钠溶液沉淀出碳酸锂，母液附产硫酸钠。采用上述工艺处理锂辉石最终得到的碳酸锂与滤渣之间的产量比为1:8左右，98％以上的氧化锂变成了可溶性锂盐，但是，只有不到10％的铷铯变成可溶性铷铯盐，其余90％的铷铯则进入矿渣中。因此，这种湿法冶炼工艺导致宝贵铷铯资源的流失浪费，产生的大量废渣还会严重污染环境。

如果选用锂云母作为原料，锂云母中含有约4.0％的氧化锂，1.0％的氧化铷以及0.3％的氧化铯。从锂云母中提取锂铷铯的方法较多：专利CN103667727A提供了一种从提锂废渣中回收铷和铯的方法，该方法将提锂废渣细磨后直接用水提取，仅针对存在可溶性的铷铯盐，对不可溶的铷铯盐没有进行转化；专利CN102173445A提供了对铷铯的提取方法：将锂云母在30～70％的硫酸中于60～200℃条件下反应3～8h，使Li⁺、Rb⁺、Cs⁺等浸出，过滤得滤液，将溶液进行冷冻得到铷铯钒盐沉淀从而与Li⁺分离，该方法使用硫酸直接湿法浸出。上述方法均无法实现对锂矿中资源的充分提取利用。

因此，需要一种能充分提取、利用锂矿中有用资源的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂矿石的碱法处理工艺，能充分提取、利用锂矿石中的有用资源，经济效益好。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种锂矿石的碱法处理工艺，其包括以下步骤：

将锂矿石与碱混合焙烧，水淬磨矿浸出，过滤得第一滤液和滤渣；

在第一滤液中加入锂沉淀剂，过滤得第二滤液和富锂料；

在第二滤液中加入硅沉淀剂，过滤得第三滤液和硅渣；

在第三滤液中加入铷铯沉淀剂，过滤得到钠碱液和高氯酸钾铷铯。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述硅沉淀剂为氧化钙和硝酸钙中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述铷铯沉淀剂为高氯酸钠溶液和氯酸钠溶液中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述锂矿石为锂云母矿和锂辉石矿中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述锂矿石与碱的质量比为1：0.1～2。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述碱为烧碱和钠碱液中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述焙烧的方法为：于500～1500℃焙烧10～30min。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述碱为纯碱，焙烧的温度为900～2000℃。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述水淬磨矿浸出的方法为：将焙烧所得的粉料与水混合并加热至70～100℃，在搅拌、加热的条件下浸出。

进一步地，在本发明较佳实施例中，上述锂沉淀剂为磷酸溶液和磷酸钠溶液中的至少一种。