[发明专利]一种基于回转窑的锂提取方法

说明书

本发明公开了一种基于回转窑的锂提取方法，将锂云母粉碎后与稀硫酸溶液混合得到预浸料，然后分成3‑5份，依次间歇式加入回转窑进行低温蒸发，当回转窑中的预浸料湿度为30‑55RH时，加入下一份预浸料；最后对全部加入的预浸料进行一次煅烧得到一次煅烧料；然后在一次煅烧料中加入硫酸盐和生石灰，进行950‑1050℃高温煅烧，然后进行酸浸、过滤得到滤渣和富含硫酸锂的浸出液。本发明通过混合制备酸性预浸料，然后多次间歇式加料，实现多次稀硫酸与锂云母进行酸浸料，提高了蒸发去除氟的效率，脱氟焙烧矿结构疏松，进一步地提高锂的浸出率。

技术领域

本发明属于锂提取的技术领域，具体涉及一种基于回转窑的锂提取方法。

背景技术

锂是一种新型能源和战略资源，涉及到电池、医药、陶瓷等领域，自然界中的锂大部分存储于盐湖锂和矿石锂中，所述矿石锂包括锂云母和锂辉石。提取锂的方法一般有石灰石焙烧法、硫酸法、硫酸盐法、氯化焙烧法等。其中硫酸盐法常用于处理硅酸盐矿物，但用于锂矿石提取锂时，需要经过锂矿石与硫酸盐混合配料、造球、高温焙烧，将矿石中的锂置换成可溶性的硫酸锂，经稀硫酸浸出，浸出液经净化、沉淀获得目标产物。

锂云母矿石中的锂及其他碱金属是以氟铝硅酸盐(结构式为MeF·MeOH·Al2O3·SiO2,Me为Li、K等碱金属)的复杂形态存在，矿物结构十分致密。其中与F结合的Li难以被酸化，从而导致锂的浸出率低，因此，需要预先对锂云母进行脱氟焙烧处理。脱氟焙烧矿结构疏松，可磨性好，并且有利于提高锂的浸出率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于回转窑的锂提取方法，本发明通过混合制备酸性预浸料，然后多次间歇式加料，实现多次稀硫酸与锂云母进行酸浸料，提高了蒸发去除氟的效率，脱氟焙烧矿结构疏松，进一步地提高锂的浸出率。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种基于回转窑的锂提取方法，主要包括以下步骤：

步骤S100：将锂云母粉碎后与稀硫酸溶液混合得到预浸料，然后分成3-5份，依次间歇式加入回转窑进行低温蒸发，当回转窑中的预浸料湿度为30-55RH时，加入下一份预浸料；最后对全部加入的预浸料进行一次煅烧得到一次煅烧料；

步骤S200：然后在一次煅烧料中加入硫酸盐和生石灰，进行950-1050℃高温煅烧；

步骤S300：然后进行酸浸、过滤得到滤渣和富含硫酸锂的浸出液。

本发明在反应过程中，将稀硫酸与锂云母混合制备得到酸性的预浸料，然后间歇式加入回转窑进行低温蒸发HF，加入的料与回转窑内部的料再次混合实现多余的稀酸再次与上一次的处理后的预浸料进行反应去除氟，多次加料后实现多次酸浸去除氟，相比现有技术中的一次酸浸除氟，具有较高的反应效率，充分的去除了锂云母中的氟。所述湿度的设置保证了每次预浸料的混合实现多余酸与初次去除氟的锂云母充分酸浸，兼顾了实验效率和反应去除效率。本发明通过将酸浸的湿料分为3-5份，且每次加料时回转窑的湿度范围为30-55RH，保证回转窑内的湿度大于等于50RH，以保证酸浸料的再次交互，促进氟的进一步去除，保证反应的顺利进行。

现有技术中通过水蒸气-锂云母反应体系除氟，然而，该反应体系主要受热力学因素和锂云母的结构印象，大量水蒸气分压和高温下有利于锂云母中氟的脱除。由于高温水蒸气先吸附在锂云母矿物表面上，然后离解成H⁺和OH^-，H⁺置换出Li⁺，使F以HF形式排除。但是现有工艺中无法使水蒸气与锂云母充分接触反应，通过水蒸气高温除氟的效率较低。本发明通过酸浸以及间歇多次加料酸浸，提高了脱氟的效率。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述锂云母的粒径为100-180目，所述稀硫酸的浓度为45wt％-65wt％，稀硫酸与锂云母的质量比为1.2-1.5:1。