[发明专利]一种处理锂云母提取碱金属的方法

说明书

本发明提供了一种处理锂云母提取碱金属的方法，该方法包括以下步骤：先将机械活化后的锂云母与重构剂混合均匀，得到混合料，再将混合料和酸性活化剂混合均匀，在50～100℃下反应1～4h；然后升温至500～800℃，反应10～60s，再冷却至150～250℃，得到重构熟料；最后将重构熟料加入碱性浸出剂中，浸出碱金属离子并通过固液分离同步除杂，得到富含碱金属的锂盐溶液和固体杂质。本发明的方法，充分利用锂云母中的钾、钠、铝元素与氟元素生成不溶于酸的冰晶石作为助熔剂，利用云母中及系统中钠、钾盐作为重构剂，整个工艺过程中不需要另外增加钾、钠及铝等原料，具有流程短、重构温度低、能耗低、碱金属回收率高的特点。

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，尤其涉及一种处理锂云母矿物原料提取碱金属的方法。

背景技术

目前含锂的矿物较多，具有工业价值的主要有锂辉石(Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂)、锂云母KLi_1.5Al_1.5[AlSi₃O₁₀](OH,F)₂、透锂长石(Li₂O·Al₂O₃·8SiO₂)、磷锂云母LiAl[PO₄](OH,F)和铁锂云母K(Li,Al,Fe)[AlSi₃O₁₀](OH,F)₂。同时盐湖卤水是提锂的重要来源，由于卤水中提锂成本低廉，目前已有很多厂家，但是由于卤水中Mg等杂质含量高，后期除杂繁琐，导致产品纯度不高，并随着锂的需求增大，从矿石中提锂已受一些厂家青睐并逐步开始生产，使得矿石中提锂工艺逐渐成熟。

碳酸锂是一种重要的化工原料，随着国家对锂电材料的重点支持，锂电在高能绿色能源领域的广阔应用，国内外对碳酸锂需求量不断增大，价格逐渐高涨。而Rb、Cs因其独特的光电效应应用于光催化及军工领域，并且Rb没有单独的矿石可开采，资源稀缺，远不能满足需求，因此如何综合开发利用锂云母资源，具有相当重要的经济和战略意义。

江西宜春锂云母矿中含有Li、Na、K、Rb、Cs、Al和F等多种有价值的金属和非金属元素，具有极大的经济价值，锂云母矿中Li2O含量在4～5wt.％，仅次于锂辉石的6～8wt.％，K2O含量可高达8.5wt.％并且Rb含量可达到1～1.5wt.％，由于Rb至今未找到其单独存在的矿石，因此Rb具有很大的开采价值，因此锂云母提锂极具有利的资源优势。

目前处理锂云母矿方法主要为传统石灰石焙烧法、硫酸法、硫酸盐法、氯化焙烧及压煮法等。石灰石焙烧法、氯化焙烧法、传统硫酸法等，均采用高温烧结进行矿相重构的方式，因其能耗高、物料流通量大、Li等碱金属提取率低、有价金属铷和铯等资源不能得到充分利用，体现不出锂云母矿资源利用的优势和价值；硫酸法提取碱金属，由于其硫酸用量大导致其除酸剂用量大，溶液中主要以Al³⁺和F^-为主，与碱金属分离难度较大，渣中附带碱金属量大，从而降低锂云母中碱金属的回收率。

在开展江西锂云母资源综合利用开发的研究工作中，通常将锂云母矿物采用矿相重构、有价金属转化为相应产物进行分段分离、制备相应目标产物。矿相重构是通过处理原矿物对其中含有价成分的矿物结构进行重新构造，使有价成分转化为可提取和可互相分离的状态，从而实现高效分离。例如中国专利CN201210080657.4提供了一种处理锂云母矿的方法，该方法针对锂云母的成分和矿物结构，设计特定的矿相重构目标，使碱金属元素等转化为易溶于水的化合物，但是该方法需要高温蒸汽脱氟，与重构剂混合成型后进行矿相重构，程序复杂，能耗偏高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种处理锂云母提取碱金属的方法，该方法流程短、能耗低，可实现一步除杂提取碱金属元素，且碱金属元素的回收率高。