[发明专利]从锂黏土中提取锂的方法

说明书

本发明公开了一种从锂黏土中提取锂的方法，将锂黏土粉末进行焙烧，焙烧熟料经研磨后与浸出剂和水混合，在150‑300℃的温度和1.4‑2.5MPa的压力下进行浸出，固液分离得到含锂溶液和浸出渣，浸出剂为氢氧化钠、氢氧化钾、钠的强酸盐或钾的强酸盐中的至少一种，将含锂溶液加入适量浸出剂返回步骤S2中用于循环浸出，依此过程循环浸出若干次，得到富锂溶液。本发明基于高温高压下锂黏土矿中Li⁺同浸出剂中Na⁺/K⁺之间的离子交换作用实现锂黏土中的锂选择性浸出，同时通过高温焙烧，使黏土矿中某些惰性矿型进行晶型转化，提高了工艺的兼容性，浸出锂液的循环使用，有利于提高锂浓度的同时减少浸出剂的用量。

技术领域

本发明属于锂矿石提锂技术领域，具体涉及一种从锂黏土中提取锂的方法。

背景技术

随着锂离子电池的迅速推广，锂作为锂离子电池中的关键元素，愈发受到行业关注，以碳酸锂和氢氧化锂为代表的锂盐产品，市场已经供不应求，价格高居不下。所以，锂资源的进一步开发显得十分迫切。

目前，市场上的锂盐产品主要来源于锂辉石提锂、锂云母提锂、盐湖提锂以及退役锂离子电池中的锂回收，而锂黏土由于氧化锂品位较低一度被忽视，近年随着矿物勘探工作的深入开展，国内外均发现许多大型的锂黏土矿，其碳酸锂当量均在百万吨级以上，储量非常可观。相对于十分有限、日渐枯竭、价格高昂的锂辉石、锂云母矿，黏土矿的开采和冶炼十分具有发展前景。

针对锂黏土中锂的回收，目前国内相关提锂技术十分有限。专利CN110358931 A公布了《一种离子交换法提取碳酸粘土型锂矿中锂》的方法，该法通过三价铁盐和焙烧黏土熟料在85℃以离子交换的形式实现锂的浸出，但浸出率偏低，铁盐的消耗较高，工业化难度较大；专利CN202010684178.8公布了《一种含锂黏土提锂的方法》，该法将球磨后的锂黏土同碳酸钙、硫酸钠、硫酸钾按一定比例焙烧，粉碎后浸出得到含锂溶液，该法产生大量的钙硅废渣，难以处理，渣中氧化锂含量达到0.2％，仅适用于氧化锂品位较高的黏土矿；专利CN201410098348.9公布了《一种低品位含锂粘土矿提锂的方法》，该法提出了一种“改性焙烧-堆浸”的新工艺，但焙烧过程引入了氟化钙，氟离子对设备的腐蚀性较大，产生的氟化氢也对大气存在污染。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种从锂黏土中提取锂的方法，该方法工艺简单、锂的浸出较高，极具应用前景。

根据本发明的一个方面，提出了一种从锂黏土中提取锂的方法，包括以下步骤：

S1：将锂黏土粉末进行焙烧，得到焙烧熟料；

S2：所述焙烧熟料经研磨后与浸出剂和水混合，在150-300℃的温度和1.4-2.5MPa的压力下进行浸出，固液分离得到含锂溶液和浸出渣；所述浸出剂为氢氧化钠、氢氧化钾、钠的强酸盐或钾的强酸盐中的至少一种；

S3：向所述含锂溶液中加入适量所述浸出剂，然后返回步骤S2中用于循环浸出，依此过程循环浸出若干次，得到富锂溶液。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述锂黏土粉末的锂含量为0.1-0.5wt％。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述锂黏土粉末包括碳酸盐型黏土矿、火山岩型黏土矿或贾达尔锂硼矿中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述锂黏土粉末的粒度为50-400目。优选的，所述锂黏土粉末的粒度为100-200目。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述焙烧的温度为400-1200℃。优选的，所述焙烧的温度为500-800℃。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述焙烧的时间为1-5h。优选的，所述焙烧的时间为2-3h。