[发明专利]一种从锂云母和含钒页岩中提取碳酸锂和偏钒酸铵的方法

说明书

本发明公开了一种从锂云母和含钒页岩中提取碳酸锂和偏钒酸铵的方法，包括“混合制球‑球团静态、逆流焙烧‑球磨酸浸‑过滤洗涤等”九个步骤。本发明的目的是提供一种从锂云母和含钒页岩中提取碳酸锂和偏钒酸铵的方法，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，具体涉及一种从锂云母和含钒页岩中提取碳酸锂和偏钒酸铵的方法。

背景技术

锂被广泛用于电池、电子、化工等领域。从含锂矿物或卤水中提取的碳酸锂产品，是一种无机化合物，作为锂电新能源发展重要的基础原料，是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料，因而成为锂行业中应用最大的产品，其他锂产品基本上都是碳酸锂的下游产品。

我国江西省宜春市的锂云母资源锂储量占我国锂资源储量的30%以上，锂云母资源的特点是：原矿含锂品位较低，由于技术的原因选矿富集倍数低，锂精矿平均含金属锂只有1.4%左右，所以在用锂云母加工生产碳酸锂的过程中，各种消耗都很高，锂回收率低，经济效益较差，在与盐湖提锂、废锂电池回收锂等低成本工艺竞争中毫无优势可言，在低成本提锂产品低价格的挤压下，用锂云母提锂的加工企业基本上是无利可图，锂云母矿处于“鸡肋”的尴尬境况。所以开发一种高效、节能、环保、低成本的从锂云母矿中提取碳酸锂的方法已迫在眉睫。

钒及其化合物具有优异的物理和化学性能，在钢铁、有色金属合金、化工催化剂、玻璃、陶瓷等领域得到了广泛的应用，有“工业味精”之称，钒液流电池是目前国内外发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一，它的制造、使用及废弃过程均不产生有害物质，它具有特殊的电池结构，可深度、大电流密度放电，充电迅速，比能量高，价格低廉，应用领域十分广阔，可作大厦、机场、程控交换站备用电源，可作为太阳能、风能等清洁发电系统的配套储能装置，为潜艇、远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等，无论是在大规模储能还是电动汽车动力电源的应用前景方面都更具竞争实力。近年来，由于对钒的需求量越来越大，在市场上反应为产品供不应求，价格暴涨，钒成为新能源材料的又一个热点。

我国湘、鄂、浙、皖、赣、桂、川、陕、黔诸省区富含碳页岩（俗称石煤）探明储量为618.8×10⁸t,这些含碳页岩中含稀有金属钒，其含V₂O₅品位平均在1.2%左右。我国V₂O₅总储量约为135330kt,而石煤中V₂O₅储量为117960kt，占总储量的87%。由此可见，我国石煤钒矿资源非常丰富，因此，从石煤钒矿中提钒是我国利用钒资源的一个重要方向。几十年来，我国广大科技人员对石煤提钒的机理进行了深入的研究，取得了许多科研成果，在过去的工业化生产实践中，由于主观上重视不够，环保设施投资不足等原因，对焙烧烟气、提钒尾水、尾渣缺乏真正有效的治理，导致石煤提钒对环境影响较大，在社会上造成了一定的负面影响，严重阻碍了石煤提钒的工业化进程。