[发明专利]一种锂云母添加磷酸铁锂提锂的工艺

说明书

本发明公开了一种锂云母添加磷酸铁锂提锂的工艺，包括“锂云母配混‑静态逆流焙烧‑球磨浸出后加磷酸铁锂粉调pH值等”九个步骤。本发明的目的是提供一种锂云母添加磷酸铁锂提锂的工艺，该工艺方法环境友好、能耗低、生产成本低、排污量少，高效地实现资源综合利用，满足工业化生产。

技术领域

本发明涉及稀有金属冶金技术领域和二次资源回收利用技术领域，具体涉及一种锂云母添加磷酸铁锂提锂的工艺及制备方法。

背景技术

中国江西省宜春市蕴藏有亚洲最大的锂云母资源，占中国锂资源储量的30%以上。过去，锂云母资源没有得到有效的利用，目前因新能源的兴起，锂需求量呈暴发式增长，才促使锂云母处于大规模的开发阶段，由于生产实践经验和技术积累的薄弱，锂云母提锂技术成为限制锂云母资源利用的瓶颈。基于锂云母的特性和浮选富集技术的限制，浮选后的锂精矿含锂低（平均含Li₂O3.5%左右），成份复杂，可溶性杂质高。从江西锂厂加工锂云母提锂开始，几十年来，尽管国家投入了大量的人力、物力，汇集北京有色金属研究总院、中南大学等国内顶级研究机构和院校进行研发，开发了锂云母石灰石焙烧法、氯化物焙烧法、氟化物加硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、硫酸焙烧法、以及氯化加压浸出法等一系列加工方法，但这些方法经过几年的实践检验都没有很好地解决锂回收率低、加工成本高、效益低、大量废渣无法处理等一系列难题，锂回收率一直徘徊在60%左右，比如，申请号为20131062598833，一种锂云母矿相重构提锂渣综合利用的方法的中国专利，往锂云母中添加硫酸钠和氯化钙在回转窑中焙烧。此工艺在江西省宜春市、赣州市、广东省韶关市等地的生产实践中效果不佳，主要问题是：1）旋窑结窑严重，使生产无法进行；2）此方法沿袭了锂云母氯化钙焙烧的通病，即氯化钙因为溶解度大，所以含锂溶液除钙非常困难，导致产品质量差，生产的初碳酸锂需要经过氢化、离子交换等工序深加工，才能达到质量要求。再比如，申请号为201010235150.2锂云母氟化学提锂工艺，此工艺是利用浓硫酸加氟化物与锂云母混合低温焙烧来破坏锂云母的含硅物质，使锂云母中的锂进入溶液中，此工艺存在以下问题：1）氟化物产生的氢氟酸和硫酸形成的混合酸对焙烧设备损坏严重；2）产生的含氟气体对环境影响很大；3）目标金属锂溶出的同时，其他非目标金属如硅、铁、铝等也大量溶出，导致除杂时渣量大，裹带的锂含量多，锂回收率很低，生产工艺复杂，经济效益较差。

本申请人在总结以往经验的基础上，经过多年的努力，突破了锂云母焙烧易结窑、浸出液不溶性杂质高、易堵塞管道、沉淀率低、成本高、回收率低、废渣无法处理等诸多技术瓶颈，在全国首创了锂云母逆流静态焙烧提锂的新工艺，并拥有两项国家专利和一项实用新型专利（发明专利号为：ZL201710088594.X和ZL201710269968.8，实用新型专利号为ZL201720431640.7。本专利技术经过几年的生产实践证明，此方法切实可行，且环保节能。由于锂云母精矿的品位低，Li₂O含量不足3.5%，用锂云母提锂的效率较差是困扰大多数用锂云母提锂厂家的一个难题，况且目前大量磷酸铁锂电池报废周期已到，急需处理。因此本专利发明人在本人拥有的锂云母提锂三个专利的基础上设计了将锂云母添加废磷酸铁锂联合提锂的新工艺，本工艺利用锂云母中锂价格低、磷酸铁锂含量高的特点（Li₂O≥8.2%），经过工艺组合来达到提高效率、减少废渣和废水，从而达到提高企业效益的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂云母添加磷酸铁锂提锂的工艺，该工艺方法环境友好、能耗低、生产成本低、排污量少，高效地实现资源综合利用，满足工业化生产。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种锂云母添加磷酸铁锂提锂的工艺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：锂云母配混：将锂云母精矿和硫酸钠、硫酸钡、硫酸铵、硫酸钙的一种或几种混合物，按锂云母︰硫酸盐＝1︰0.10～0.40的比例添加3～15%的水混合均匀，在特制的压球机中压制成直径￠20～￠60的圆形球团，放置8h稍微收干水分就可以进入下一个工序；