[发明专利]一种利用PVC热解从锂云母提取锂的方法有效

专利信息
申请号: 201711443398.6 申请日: 2017-12-27
公开(公告)号: CN108285975B 公开(公告)日: 2019-07-12
发明(设计)人: 王接喜;肖晓;李新海;王志兴;郭华军;颜果春;胡启阳;彭文杰 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: C22B3/10 分类号: C22B3/10
代理公司: 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 代理人: 杨斌
地址: 410083 *** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 脱氟锂云母 熟料 浸出液 碳酸锂 锂云母 热解 废弃物 焙烧 碱性沉淀剂 低温热解 固液分离 氯化焙烧 锂云母矿 焦油 研磨 氧化钙 烘干 浸出 脱氟 洗净 生产成本 过滤 污染
【说明书】:

发明提供了一种利用PVC热解从锂云母提取锂的方法,包括以下步骤:(1)将洗净烘干的PVC塑料在惰性气氛下进行低温热解,得到HCl气体和焦油;(2)将锂云母矿和氧化钙混合,研磨均匀后进行脱氟焙烧,得到脱氟锂云母矿;(3)将步骤(1)后的HCl气体通入步骤(2)后的脱氟锂云母矿中,进行氯化焙烧,得到熟料;(4)用水浸出步骤(3)后的熟料,经固液分离后得到浸出液;(5)向步骤(4)后的浸出液中加入碱性沉淀剂,反应后进行过滤,得到碳酸锂固体和滤液。该方法不仅为PVC废弃物的综合利用提供新的思路,减少PVC废弃物对环境的污染,而且降低了碳酸锂的生产成本,实现了PVC的综合利用,产生巨大的经济效益。

技术领域

本发明属于冶金领域,尤其涉及一种利用PVC热解从锂云母提取锂的方法。

背景技术

锂被誉为“推动世界进步的能源金属”,作为一种新型能源和战略资源,广泛应用于国民经济的各个领域。不仅在传统的消费领域如玻璃、陶瓷、润滑剂等领域起到重要作用,也推动了高新技术领域如锂电池、核能、航空航天等领域的发展,特别是近些年随着新能源汽车产业和电子产业的迅速发展,全球市场对锂的需求量正在逐年增加。

我国拥有丰富的锂云母资源,其Li2O的含量一般在3%~5%。目前从锂云母中提锂的方法主要有石灰石法、硫酸法、氯化焙烧法等。石灰石法生产过程物料流量大,产生大量废渣,同时煅烧过程温度较高、周期长、能耗高,锂的回收率低,处理低品位锂云母矿时生产成本高,难以大规模进行生产。而硫酸法焙烧过程会产生大量的硫酸烟雾,对大气照成污染,对设备的耐酸腐蚀要求较高,同时浸出液除铝需要加入大量碱液调节pH值,余酸难以回收利用造成浪费,经济上不占优势。氯化焙烧法是指在一定条件下,在氯化剂的作用下,使矿样中的某些金属组分转化为气相或固相的氯化物,以使有价金属与其他组分分离富集的过程;常用的氯化剂主要包括Cl2、HCl等气态氯化剂和氯化钠、氯化钙、氯化铵等固态氯化剂。其中气态氯化剂特别是HCl作为氯化剂,能极大缩短氯化焙烧周期、焙烧温度,受到诸多学者的关注,但由于其腐蚀性高、对设备要求较高、不易运输、难贮存、高污染等原因,极大地限制了HCl在氯化冶金中的应用,而HCl用于锂云母氯化提锂的研究更鲜有报道,如能解决HCl的难储存运输问题,对于扩大HCl在氯化冶金领域的应用具有重要意义。

PVC是一种高分子有机聚合材料,由于其具有阻燃、耐化学药品、机械强度高和电绝缘性良好等特点,生产成本较低,广泛应用于制作管材、板材、型材等硬制品和膜、电线表皮、人造革、鞋底等软制品,我国自2002年开始PVC产能增速较快,产量大幅增长,到2016年PVC产量接近1600万吨,而我国每年能有效回收的PVC废弃物占产量的20%左右,没有回收的废弃PVC将给环境带来巨大污染,同时给环境保护带来巨大的经济压力。由于PVC分子中含有将近60%的氯,在热解过程中会产生大量的HCl气体,可以考虑作为气体氯化剂的固体释放源,但PVC在空气中直接燃烧容易产生二噁英等致癌物质,限制了PVC的综合利用。

因此,如何开发一种环保、高效、经济利用PVC中的氯从锂云母中提取锂的方法,对我国的锂行业和PVC综合利用方面具有重要意义。

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,提供一种环保、经济、高效的利用PVC热解从锂云母提取锂的方法。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

一种利用PVC热解从锂云母提取锂的方法,包括以下步骤:

(1)将洗净烘干的PVC塑料在惰性气氛下进行低温热解处理,得到HCl气体和焦油;

(2)将锂云母矿和氧化钙混合,研磨均匀后进行脱氟焙烧处理,得到脱氟锂云母矿;

(3)将步骤(1)后的HCl气体通入步骤(2)后的脱氟锂云母矿中,进行氯化焙烧处理,得到熟料;

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