[发明专利]一种碳酸锂的制备方法

说明书

本发明提供一种制备高纯度电池级碳酸锂的方法，以锂云母为原料，采用焙烧和水浸方法，其特征在于，包括焙烧、水浸、过滤、分离、冷冻沉锂制碳酸锂。本发明回转窑焙烧烟气经过旋风收尘、布袋收尘、洗涤塔吸收，可达标排放。同时操作过程稳定，生产周期短，设备利用率高，生产成本低，三废排放少，对环境影响小的生产方法，浸出渣为一般固体废渣，可作为建筑材料的原料使用，大幅度降低了其生产成本。

技术领域

本发明涉及一种碳酸锂的制备方法，特别是涉及一种焙烧制备高纯度的电池级碳酸锂产品的方法，属于能源领域。

背景技术

随着国家新能源发展规划，锂电新能源作为国家重点支持发展能源产业之一；碳酸锂作为锂电新能源发展重要基础原料，其生产和需求量越来越大，价格也越来越高。

锂云母是一种重要的矿产资源，其含有丰富的稀有金属材料，锂、钠、钾、铷、铯、铝等。随着世界能源的日益紧张，开发利用新能源为世界的共同课题，越来越被各国所重视；锂及其盐类碳酸锂，硫酸锂等盐是锂电新能源产业的基础性原料产品，而锂云母中含有锂电新能源产业的基础材料锂金属，因此对锂云母的开发应用成为当今的热门课题。

江西宜春市钽铌锂矿是目前亚洲最大的钽铌锂矿，钽铌锂资源丰富，锂云母中二氧化锂含量达4.5％，具有提取碳酸锂资源优势条件。因此以锂云母为原料进行提取碳酸锂具有较广阔的市场前景，及较好的经济效益。

从目前现有的生产工艺来看，碳酸锂的生产得率不甚理想，综合生产效益不高，投入与产出比不足，难以实现工业化生产。目前碳酸锂的制备以锂云母为原料进行提取方法，主要有硫酸法或硫酸钾焙烧结法，因硫酸钾焙烧法其硫酸钾消耗量过大，而且能源消耗高，物料流通量大，锂回收率低，因而造成制备碳酸锂、硫酸锂的产品成本过高，硫酸法采用浓硫酸与锂云母矿高温焙烧，碳酸根沉锂，同样能耗高，且环境污染影响大，特别是废气的排放较大，对环境造成较大的压力。

发明内容

本发明就是要提供一种锂云母焙烧制备碳酸锂的方法，以锂云母为原料，采用焙烧和水浸方法，包括焙烧、水浸、过滤、分离、冷冻沉锂制碳酸锂，以天然气为燃料，设备利用率高，环保三废排放小，生产成本低的制备碳酸锂的方法。

本发明提供一种制备高纯度电池级碳酸锂的方法，以锂云母为原料，采用焙烧和水浸方法，其特征在于，包括焙烧、水浸、过滤、分离、冷冻沉锂制碳酸锂：

所述焙烧是采用回转窑焙烧装置对锂云母原料和辅料一同进行焙烧，包括如下工艺步骤，1)将锂云母粉碎到200-300目，为锂云母粉，2)将锂云母粉与辅料一同搅拌混合均匀为焙烧生料，控制锂云母粉与辅料的质量比为60-70:40-30；3)将焙烧生料置于回转窑焙烧装置中，进行焙烧为焙烧料，控制回转窑焙烧时间为40-60分钟，控制焙烧温度为820-920℃。

基于以上技术方案，优选的，所述辅料为硫酸钠、石灰石二者的混合；控制锂云母和辅料各组分质量百分比为锂云母65-68wt％，硫酸钠28-32wt％，石灰石2-4wt％。

基于以上技术方案，优选的，其特征在于，所述焙烧采用天然气为能源，控制焙烧每吨锂云母能耗为230-280立方米天然气；控制回转窑焙烧进所产生的废烟气经过旋风收尘、布袋收尘、洗涤塔吸收再向外排放。

基于以上技术方案，优选的，其特征是所述水浸是将焙烧料和水采用湿式球磨浸出，控制水浸出时间为2-3小时，经过滤分离除去滤渣，为含Li⁺水浸出液，控制焙烧料和水的固液质量比为0.8-1:1。