[发明专利]苛性转化方法

说明书

本发明涉及从未煅烧的含锂硅酸盐中提取锂并从中回收锂盐的方法。在高压釜中加热未煅烧的含锂硅酸盐和苛性溶液的浆液以提供富锂方钠石相。富锂方钠石相用稀酸浸出以产生富锂母液。本发明还描述了处理富锂母液以回收诸如磷酸锂、碳酸锂、硫酸锂或氢氧化锂等锂盐的各种后续工艺。

技术领域

本发明涉及一种从含锂材料中回收锂的方法。具体地，本发明涉及一种从含锂硅酸盐中回收磷酸锂、碳酸锂或氢氧化锂的方法。

背景技术

当前，全球供应的锂来自盐水或者硬岩矿床。

在前者中，通过太阳蒸发将锂浓缩成可溶性锂盐。由盐水生产的锂通常等级低，虽然由盐水生产的资本投入很高，但操作成本很低。

就硬岩矿床而言，常规的采矿和选矿技术用于生产高等级的α-锂辉石(α-锂辉石)精矿。可以从各种空气焙烧和石灰焙烧过程中获得工业级、电池级(99.5％)或高纯度(99.9％)碳酸锂的锂化学品。

空气焙烧法包括首先进行爆破(1000℃)以将α-锂辉石转化为反应性更强的β-多晶型物，然后在250℃使用硫酸进行硫酸化焙烧，然后在90℃下水浸出酸焙烧残渣将锂提取到溶液中。这种方法被广泛认为是从锂辉石中提取锂的“常规”方法。另一方面，石灰焙烧过程依赖于在1000℃的温度下焙烧锂辉石和石灰，然后水浸出焙烧的物料(熟料)将锂提取到溶液中。人们还提出了通过用苏打加压浸出或氯化焙烧从α-锂辉石中提取锂的其它方法。

所有这些过程都涉及能量密集的预高温焙烧步骤(即煅烧)。事实证明，与焙烧(煅烧)低品位锂精矿相关的高能源面临成本挑战。

因此，需要开发一种替代或改进的方法以从硅酸盐材料中回收锂，其避免焙烧(煅烧)等能源密集型加工步骤。

应当理解，如果在本文中引用了任何现有技术出版物，则该参考文献并不意味着承认该出版物构成了澳大利亚或任何其他国家的本领域公知常识的一部分。

发明内容

本发明提供了一种在不存在将α-锂辉石转化为β-锂辉石的初步焙烧步骤的情况下，从含锂材料(特别是从诸如锂辉石的含锂硅酸盐)中提取锂值的方法。本发明还提供了一种从含锂材料(特别是含锂硅酸盐)中回收碳酸锂或磷酸锂的锂值的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种从未煅烧的含锂硅酸盐中提取锂的方法，其包括以下步骤：

a)在高压釜中加热未煅烧的含锂硅酸盐和苛性溶液的浆液以产生富锂方钠石相；以及

b)用稀酸浸出富锂方钠石相，以产生富锂母液。

根据本发明的第二方面，提供了一种从未煅烧的含锂硅酸盐中回收锂盐的方法，其包括以下步骤：

a)在高压釜中加热未煅烧的含锂硅酸盐和苛性溶液的浆液以产生富锂方钠石相；

b)用稀酸浸出富锂方钠石相以产生富锂母液；以及

c)处理所述的母液以回收锂盐。

在一个实施方案中，所述的锂盐可以是碳酸锂、氢氧化锂、磷酸锂或硫酸锂。

在一个实施方案中，所述的浆液中固体的含量可以≤25wt％。

在另一个实施方案中，所述的苛性溶液包含30％-60％w/w的NaOH。在另一个实施方案中，所述的苛性溶液包含30％-60％w/w的KOH。

在一个实施方案中，将所述的浆液在高压釜中加热至200℃-350℃，特别是250℃-290℃。加热步骤可以进行1-6小时，特别是2-4小时。