[发明专利]一种从多金属云母矿石中提取铷、铯、锂、钾的方法

说明书

本发明公开了一种从多金属云母矿石中提取铷、铯、锂、钾的方法，包括：S1、所述多金属云母矿石和作为焙烧添加剂的钠盐、钾盐或钙盐中两种以上盐混合均匀后焙烧，粉碎，得到焙砂；S2、在所述焙砂中加入水进行浸出，得到浸出液；S3、所述浸出液经过除杂、浓缩、盐析处理得到Na₂SO₄、K₂SO₄混合盐及净化液；S4、在所述净化液中加入Na₂CO₃，再经过过滤、洗涤、干燥得到Li₂CO₃及含有Rb⁺与Cs⁺的溶液。该方法对环境友好且实现了多金属云母矿石资源的综合利用。

技术领域

本发明涉及矿物加工领域，特别是涉及一种从多金属云母矿石中提取提取铷、铯、锂、钾的方法。

背景技术

铷、铯是典型的稀有分散元素，具有独特的性质。铯、铷极少有独立的矿床，通常都与多金属云母矿石伴生，难于分离。锂是重要的金属元素，在能源、化工、电子、医药等领域均有广泛的应用。硫酸钾是一种优良的钾肥，特别适用于忌氯农作物，中国每年需进口硫酸钾约50万吨。因此，对多金属云母矿石中铷、铯、锂、钾的分离提取技术的研究具有重要的意义。目前，从多金属云母矿石中提取锂等元素的方法主要有石灰焙烧法、压煮法、硫酸法等。

石灰石焙烧法即按一定的质量比将石灰石与含锂矿物混匀，并在一定的矿浆浓度的条件下湿式球磨至细颗粒状后，将浓度增稠，加入添加剂，在高温下烧结一定时间，加水浸出，过滤，得到锂浸出液，再除杂净化得氢氧化锂溶液，最后浓缩结晶或碳化得到锂产品。缺点是浸出液中锂含量低，物料流通量很大，能耗大，回收率较低；在工艺方面也有缺陷：除铝效果不好；蒸发效率低；蒸发耗能大；重结晶法处理粗晶工时长且易堵塞管道。

压煮法是将多金属云母矿石在回转窑内高温脱氟焙烧，然后加氯化钠、碳酸钠或氢氧化钠在一定的温度下压煮一定时间，浸出液经净化浓缩，再用纯碱如碳酸钠处理，得到碳酸锂。现有的从多金属云母矿石中提锂制备碳酸锂的方法，主要步骤为：高温焙烧脱氟，磨细，压煮：将磨好的多金属云母矿石、氧化钙、钠盐投到高压反应釜内进行压煮，不断搅拌的状态下使多金属云母矿石分解、将其中的碱金属进行离子交换变成盐溶出，再经过除杂，浓缩冷冻析钠，最后往析钠母液通入CO₂沉淀碳酸锂。缺点是锂回收率较低，压煮浸出要在高温高压下进行，操作要求较高，且生产时要CO₂气体再生系统，增加了生产成本。

硫酸法是将多金属云母矿石粉和硫酸在相对较低的温度下反应，生成硫酸铷、铯、锂、钾、钙、镁盐，经净化除钙、镁，分离钾、铷、铯盐后硫酸锂溶液和碳酸钠反应生成碳酸锂沉淀。现有的硫酸焙烧法多金属云母矿石制备碳酸锂的方法，主要工艺流程为：焙烧脱氟；冷却磨细；调浆；低温焙烧；浸出分离；除杂；浓缩；冷冻；碳化沉锂得到碳酸锂产品。现有的利用多金属云母矿石制备碳酸锂的云母处理工艺，主要步骤为：将多金属云母矿石一稀硫酸按一定比例在高温常压下投入但反应釜中反应，再经过烘干，焙烧，浸出，冷却结晶，除杂，浓缩，沉锂最后制得碳酸锂产品。缺点是硫酸用量大，且焙烧时会产生酸雾，造成大气污染，且易使设备腐蚀严重。除此之外，硫酸法处理多金属云母矿石在破坏原有的矿相结构的同时，会将锂、钾、铯释放出来，后续需要消耗大量的碱中和过量的硫酸。

发明内容

为了解决上述多金属云母矿石综合利用率低且对环境不友好的技术问题，本发明提出一种从多金属云母矿石中提取铷、铯、锂、钾的方法。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种从多金属云母矿石中提取铷、铯、锂、钾的方法，包括：

S1、所述多金属云母矿石和作为焙烧添加剂的钠盐、钾盐或钙盐中两种以上盐混合均匀后焙烧，粉碎，得到焙砂；

S2、在所述焙砂中加入水进行浸出，得到浸出液；