[发明专利]一种处理锂云母矿的复合添加剂及其应用

说明书

本发明公开了一种处理锂云母矿的复合添加剂及其应用，该应用包括以下步骤：将锂云母进行焙烧脱氟，以便得到脱氟焙烧料；将脱氟焙烧料与硫酸富盐、钙盐及复合添加剂进行配料烧结，以便得到焙烧熟料；将焙烧熟料进行破碎浸出，以得到集锂、铷、铯的浸出液。本发明利用在高温烧结过程中，复合添加剂与锂云母中的铝、硅等元素形成难溶复盐，实现与锂、铷、铯的有效分离，在随后的浸出中，能将85%以上的锂及70%的铷、铯浸出。本发明提出的复合添加剂成本低廉，简单易行，能有效实现矿相转型，提高有价元素的浸出率，同时，大大降低硫酸盐法中硫酸钠、硫酸钾等硫酸盐的使用量，降低硫酸盐法处理锂云母矿的生产成本。

技术领域

本发明涉及锂云母烧结添加剂领域，特别是涉及一种处理锂云母矿的复合添加剂及其应用。

背景技术

锂资源的提取方法主要分为两类：盐湖卤水提锂和矿物提锂。其中盐湖锂资源储量丰富，提锂工艺成熟，成本较低，因而国际上主要以卤水提锂为主。但是我国卤水中含锂量较低，镁锂比较高，提取难度大，工业化卤水提锂技术在我国实施难度较大。矿石提锂，通过对含锂矿物进行火法焙烧或湿法浸出处理，破坏其矿物结构，以可溶性盐的方式释放其中的Li、Rb、Cs等有价碱金属元素，净化富集后即可提取有价的碳酸锂、氢氧化锂等锂盐及有价的Rb、Cs副产品。矿石提锂的主要含锂矿物资源为锂辉石和锂云母，其中，锂辉石提锂拥有流程简单、工艺较为成熟、生产效率高、能耗低、锂回收率高等优点，是我国矿物提锂的主要锂来源。但是，我国锂辉石储量小，矿床规模小且分布分散，工业中使用的锂辉石来源主要依靠国外进口。而在锂云母矿中，富含锂、铷、铯等多种具有高附加值的有价元素，是提取铷、铯的重要资源，在我国储量较为丰富且分布集中，是具有巨大开发价值的锂资源矿物。

相比于锂辉石提锂，锂云母提锂的生产工艺较为复杂，生产成本高，技术较为落后，需要进一步研究发展。目前国内外工业应用及研究过的锂云母提锂的方法主要有石灰石焙烧法、硫酸盐焙烧法、硫酸化焙烧法、氯化焙烧法和碱压煮法等。硫酸盐焙烧法广泛应用于锂云母提锂中，但是传统的硫酸盐焙烧工艺，硫酸钾及硫酸钠盐的消耗量较大，生产成本高，且对于烧结温度要求严格，锂的收率难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成分简单的硫酸盐焙烧法处理锂云母矿的复合添加剂及其应用，能有效破坏矿脉结构，减少硫酸盐焙烧工艺中硫酸盐的消耗量，降低生产成本，提高锂、铷、铯等有价元素的浸出率。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种硫酸盐焙烧法处理锂云母矿的复合添加剂，所述复合添加剂在锂云母焙烧脱氟后烧结过程中加入，包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、氯化钾、硫酸铝钾、氧化镁、氯化镁、硫酸镁、碳酸镁、硫酸锰、碳酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁、钛酸钡、钛酸钙、硫酸钡、碳酸锶、氯化锶、氧化锶、碳酸铈、硫酸铬、氯化铬、氧化钇、复合稀土中的一种或几种。

反应原理：

MeAl(Si₄O₁₀)OH₂+CaX→3CaO·Al₂O₃·3SiO₂+MeX

MeAl(Si₄O₁₀)OH₂+(Na,K)X→(Na,K)₂O·Al₂O₃·2SiO₂+MeX

MeAl(Si₄O₁₀)OH₂+MgX→Al₂Mg(SiO₄)₂+MeX