[发明专利]一种锂辉石硫酸钠加压浸出提锂工艺

说明书

技术领域

本发明属于矿石浸取领域，具体涉及一种锂辉石硫酸钠加压浸出提锂工艺。

背景技术

锂产品在核工业、锂电和铝锂合金等高新技术行业的广泛应用，使得锂盐需求量大幅度上升，在接下来的几年内会出现爆发式的增长。我国是锂资源大国，锂矿石资源储量占据世界前列。矿石是我国提锂的重要生产原料。目前，工业上矿石提锂方法主要有硫酸焙烧法和石灰石焙烧法，硫酸焙烧法存在着能耗高、工艺流程长、浸出液成分复杂等缺点，石灰石焙烧法也存在能耗高、工艺流程复杂、锂回收率低等缺点。为了克服硫酸法和石灰石法的缺点，开发高效低成本的提锂技术成为目前亟待解决的问题。

本发明针对目前矿石提锂的方法提出了锂辉石硫酸钠加压浸出提锂工艺，采用锂辉石和硫酸钠压浸提取锂盐，锂的浸取率可达95%左右，解决了低值副产品硫酸钠的回收设备投资以及销售问题，使工艺步骤简化，浸出液成分单一，大幅度的降低能耗和设备投资成本，且浸取过程绿色环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂辉石硫酸钠加压浸出提锂工艺，流程简单，能耗低，浸出率高，提取成本低，绿色环保，效益好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂辉石硫酸钠加压浸出提锂工艺包括以下步骤：

（1）将原料锂辉石高温焙烧转成β-晶型，β-锂辉石冷却到室温后破碎。

（2）将破碎合格的锂辉石粉、硫酸钠、添加剂和循环母液按一定质量比投入到反应器中，在一定反应温度与压力下反应。

（3）反应完成后，通入冷却水冷却降温，待反应物料降低到一定温度后，卸除反应器压力，进行固液分离，得到含硫酸锂滤液和滤渣。

（4）硫酸锂滤液浓缩精制除杂，除杂后加入Na₂CO₃沉锂，经离心分离获得Li₂CO₃产品以及主要成分为硫酸钠的循环母液，循环母液重新进入调浆过程。

本发明的优点在于：

（1）本发明所提供的工艺路线β-锂辉石直接和硫酸钠加压浸出，工艺流程短，生产能耗低，设备投资小。

（2）本发明所提供的工艺路线生产过程中不需要消耗大量的酸和碱，钠离子和锂离子直接发生置换获得硫酸锂，反应渣为方沸石，对环境无污染。

（3）本发明充分利用循环母液，成本低，效果好。

附图说明

图1为本发明锂辉石硫酸钠加压浸出提锂工艺的流程图。

具体实施方式

本发明的一种锂辉石硫酸钠加压浸出提锂工艺，按下面步骤进行：

（1）将原料锂辉石高温焙烧转成β-晶型，β-锂辉石冷却降温后破碎。

（2）将破碎合格的锂辉石粉、硫酸钠、添加剂和循环母液按一定质量比调成浆料，投入到反应器中，在一定反应温度与压力下混合反应。

（3）反应完成后，通入冷却水冷却降温，待反应物料温度降低到30~50 ^oC，卸除反应器压力，进行固液分离，得到含硫酸锂滤液和滤渣。

（4）硫酸锂滤液经过浓缩精制除杂，除杂后加入Na₂CO₃沉锂，经离心分离获得Li₂CO₃产品以及主要成分为硫酸钠的循环母液，循环母液重新进入步骤（2）调浆过程。

（5）所述锂辉石含氧化锂≥3%，含氧化铝≥40%，破碎后β-锂辉石的粒径D₉₀≤160 μm；所述添加剂为CaO、Ca(OH)₂、NaOH、KOH、NaHCO₃、KHCO₃中的一种或任意组合；步骤（2）所述的浆料中，各组分的重量比为：锂辉石：硫酸钠：添加剂=1：（0.2~3）：（0.01~0.1）；加压浸取提锂过程中固液质量比为1：（2~8）；物料调浆中所需的硫酸钠部分或全部由循环母液中所含硫酸钠提供，按照物料配比所需的硫酸钠的质量，循环母液中硫酸钠浓度，计算需要的循环母液的量。

（6）所述反应器，控制反应温度范围为130~250 ^oC，通过夹套加热获取或者通过高压蒸汽的方式获得；压力控制为0.3~3 MPa，通过加压获得；反应时间控制在0.5~6h。

实施例1：