[发明专利]一种利用锂辉石提锂废渣制备叶腊石的方法

说明书

一种利用锂辉石提锂废渣制备叶腊石的方法，以锂辉石硫酸焙烧后水浸提锂工艺过程中所得最终固体废渣为原料，经除杂漂白和煅烧两个过程制备叶腊石。首先，将废渣与水按质量比1∶(3～8)的比例混合，向其中加入废渣质量3％～5％的H₂O₂溶液，常温反应1～2h；再向其中加入废渣质量2.5％～4.5％的次硫酸钠和2％～5％质量的草酸，在55～95℃下反应1～2h，过滤、洗涤得滤饼。滤饼干燥后按质量比1∶0.2～0.5加入铝矾土于600～950℃下煅烧1～2h，得叶腊石。该方法充分利用锂辉石提锂过程中剩余废渣中的主要组分，变废为宝增加经济效益，且能有效解决现有矿石锂加工行业固废环境相容性问题。

技术领域

本发明属于工业固废回收利用技术领域，具体涉及一种利用锂辉石提锂废渣制备叶腊石的方法。

背景技术

叶腊石有两种多型。单斜晶系(2M)较常见。空间群为C⁶_2h-C2/c；a₀＝0.515nm，b₀＝0.892nm，c₀＝1.895nm，β＝99.55°；Z＝2。三斜晶系(1Tc)，C¹_i-P1；a₀＝0.5173nm，b₀＝0.8960nm，c₀＝0.9360nm，α＝91.2°，β＝100.4°，γ＝90°，Z＝2。理论化学组成(w_B％)：Al₂O₃28.3％，SiO₂ 66.7％，H₂O 5.0％。其结构单元层是由一层氢氧铝石八面体层夹在两层硅氧四面体层之间，构成2∶1型层状结构。八面体中有2/3被Al³⁺占据(M₁)，另1/3的八面体位是空位(M₂)。叶腊石具有良好的化学稳定性和绝缘性，可用于陶瓷材料和耐火材料。同时叶腊石以其硬度低、具滑腻性、良好的覆盖力和吸附性，在造纸、橡胶、油漆、化工、农药涂料等行业用于填料和载体。

叶腊石是玻璃纤维行业的主要原料，其成本约为玻纤行业原料的50％。现国内玻纤企业对叶腊石原料需求量与日俱增，2018年已超200万吨，但高质量中铝叶腊石资源紧张，已成为制约玻璃纤维行业成本控制的主要原因。

锂辉石是电池级碳酸锂及氢氧化锂的主要原料，其主要加工工艺为硫酸焙烧法。该工艺流程如下：

硫酸焙烧法所用硫酸需过量20％-40％，焙烧后需先中和过量硫酸。根据中和方式的不同，提锂废渣成分有所不同。现工业主流硫酸焙烧法工艺为降低成本，选取碳酸钙为中和剂，因此其提锂废渣还含有10％-20％硫酸钙成分。因为硫酸钙的存在，即使后续对该渣进行除铁除杂处理，该工业废渣也很难被其它行业利用。主要原因是硫酸钙高温焙烧后会产生酸性SO₂气体难以处理，因此该废渣处理也是现在锂辉石加工企业的一个难题。

发明内容

本发明提供一种利用锂辉石提锂废渣制备叶腊石的方法，该方法先对废渣除杂提纯，后与铝矾土为原料，采用高温焙烧法合成叶腊石。该方法工艺简单易行，资源利用率高，无三废排放，并变废为宝，附加值较高，具有良好的经济效益。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用锂辉石提锂废渣制备叶腊石的方法，包括如下步骤：

I.将干燥后的锂辉石提锂废渣与水按质量比1∶(3～8)混合均匀，制成料浆；

II.向料浆中加入相当于废渣3％～5％质量的H₂O₂在常温条件下反应1～2h；