[发明专利]一种机械活化锂云母提锂制备碳酸锂的方法

说明书

本发明公开了一种以锂云母为原料制备电池级碳酸锂的方法，将锂云母经破碎装置进行破碎后再经高梯度磁选机，除去弱磁性铁质矿物，过100目以上的筛，得锂云母精矿粉；将锂云母精矿粉与草酸按质量比3‑6:1称量，然后加入球磨机中球磨混合24‑48h，得到前驱体粉末，将前驱体粉末加入回转窑中600‑800℃焙烧0.5‑2h，得到焙烧料；采用浓硫酸与焙烧料在中低温下发生固相反应后用水浸出溶解硫酸碱金属盐；采用加入不同结晶诱导剂连续诱导结晶除杂；最后将得到的氢氧化锂溶液与二氧化碳反应制备电池级碳酸锂。本发明锂云母矿粉与草酸机械活化后，进行焙烧，草酸在煅烧中起到催化活化作用，然后再用浓硫酸机械混合后浸提，然后结晶除杂得到碳酸锂。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，尤其涉及一种机械活化锂云母提锂制备碳酸锂的方法。

背景技术

锂云母是一种重要的矿产资源，化学成分为K{Li_2-xAl_1+x[Al_2xSi_4-2xO₁₀](OH,F)₂}(x＝0-0.5)，它是钾和锂的基性铝硅酸盐，属云母类矿物中的一种,其含有丰富的稀有金属材料，锂、钾、铷、铯、铝等。随着世界能源的日益紧张，开发利用新能源为世界的共同课题，越来越被各国所重视；锂及其盐类碳酸锂，硫酸锂等盐是锂电新能源产业的基础性原料产品，而锂云母中含有锂电新能源产业的基础材料锂金属，因此对锂云母的开发应用成为当今的热门课题。

江西宜春市钽铌锂矿是目前亚洲最大的钽铌锂矿，钽铌锂资源丰富，锂云母中二氧化锂含量达4.5％，具有提取碳酸锂资源优势条件。因此以锂云母为原料进行提取碳酸锂具有较广阔的市场前景，及较好的经济效益。

从目前现有的生产工艺来看，碳酸锂的生产得率不甚理想，综合生产效益不高，投入与产出比不足，难以实现工业化生产。目前碳酸锂的制备以锂云母为原料进行提取方法，主要有硫酸法或硫酸钾煅烧结法，因硫酸钾煅烧法其硫酸钾消耗量过大，而且能源消耗高，物料流通量大，锂回收率低，因而造成制备碳酸锂、硫酸锂的产品成本过高，硫酸法采用浓硫酸与锂云母矿高温焙烧，碳酸根沉锂，同样能耗高，且环境污染影响大，特别是废气的排放较大，对环境造成较大的压力。

而且现有的以锂云母为原料制备碳酸锂时，通常是要经过先生产工业级的碳酸锂的工序，然后再经过相应的精制工序提取电池级碳酸锂产品，而不能是一步法的直接沉淀制备出电池级碳酸锂产品。

申请人在先申请的专利CN201911421655.5公开了一种以锂云母为原料一步法制备电池级碳酸锂的方法，是以锂云母为原料和辅料混合后，采用将原料和辅料混合后于回转窑装置中进行焙烧，将焙烧料和水或稀硫酸溶液进行混合为固液混合液，浸渍，控制浸渍时间为2-3小时，控制固液质量比为1：1.5-2，过滤除渣，滤渣水洗，水洗液回收循环再利用，得浸出液；将浸出液选择性除杂处理，得精锂溶液；向调整PH值后的精锂溶液充入高纯的二氧化碳气体，经洗涤、过滤得到电池级碳酸锂产品和沉锂母液；将沉锂母液经浓缩、冷却、结晶、干燥等处理，回收钾钠盐，返回循环使用，回收钾钠盐后的后液进入铷铯萃取系统回收铷铯盐。这种方法引入了复合盐，需要经过较为复杂的除杂工艺。传统的锂云母焙烧提锂工艺，锂云母与硫酸钙、石灰石等辅料一起煅烧。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械活化锂云母提锂制备碳酸锂的方法，将锂云母矿粉与草酸机械活化后，进行焙烧，草酸在煅烧中起到催化活化作用，然后再用浓硫酸机械混合后浸提，然后结晶除杂得到高纯度碳酸锂。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种机械活化锂云母提锂制备碳酸锂的方法，包括如下步骤：

S1、将锂云母经破碎装置进行破碎后再经高梯度磁选机，除去弱磁性铁质矿物，过100目以上的筛，得锂云母精矿粉；将锂云母精矿粉与草酸按质量比3-6:1称量，然后加入球磨机中球磨混合24-48h，得到前驱体粉末，将前驱体粉末加入回转窑中600-800℃焙烧0.5-2h，得到焙烧料；