[发明专利]一种从碳酸盐黏土型锂矿中分离有价元素的方法

说明书

本发明公开了一种从碳酸盐黏土型锂矿中分离有价元素的方法，该有价元素包括锂、铝和硅，该方法包括：将碳酸盐黏土型锂矿粉与辅料进行混合，制得混合料；其中，辅料为碱、碳酸盐中的一种或两者的混合物；将混合料进行焙烧，得到焙烧料；将焙烧料与水进行混合，制得料浆；将料浆进行固液分离，得到含铝溶液和滤饼；将滤饼洗涤至pH=7~11后加入酸性溶液中，混合均匀，静置，得到胶状物质；将胶状物质依次经焙烧和淋洗，淋洗后的固体为含硅物质，淋洗液为含锂溶液。本发明的方法实现了碳酸盐黏土型锂矿中锂、铝和硅的有效分离，处理量大，工艺简单，易控制，成本低，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及资源综合利用技术领域，具体涉及一种从碳酸盐黏土型锂矿中分离有价元素的方法。

背景技术

近年来，随着新能源汽车和电子产品的问世，锂离子电池和聚合物电池对锂盐的需求量越来越大，锂工业成为最大的增长工业，锂电新能源成为国家重点支持发展的能源产业之一。中国拥有丰富的资源储量，但是国内锂产品加工原料对外依存度高达76%，锂加工企业需要从南半球进口锂辉石矿和卤水来生产锂盐。其中，进口锂辉石加工占比66%，进口高浓度卤水加工占比18%。我国锂资源进口主要原因有：一是矿石提锂中的锂云母资源生产成本居高不下，锂辉石矿石资源的开采难度大，或品质差，分布散，基本无法长期满足碳酸锂生产企业需求；二是我国盐湖卤水镁锂比高，其资源的开发利用受环境和技术的双重约束。因此，寻找和开发新的锂资源可从根本上解决我国锂资源对外部的依赖，保证国家能源安全。

随着锂的消费量迅速增长，传统锂资源（如锂辉石和卤水）已无法满足市场需求。尽管现有工艺对传统锂资源的提锂应用较成熟，但还不能适用于新资源的开发利用；并且随着环保压力日益增大，资源清洁化综合利用需求迫切，提升提锂技术亟不可待。

在我国云南滇中发现了分布广泛的新型黏土锂矿，被称为碳酸盐黏土型锂矿；由于该锂矿资源为新发现的矿产资源，其高效清洁综合利用的工作，目前既没有先例可以参考，也没有现成的研究资料可供借鉴，尚属于研究和技术空白。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种从碳酸盐黏土型锂矿中分离有价元素的方法，其通过对碳酸盐黏土型锂矿进行焙烧、水浸，得到含铝溶液；分离后的滤饼经洗涤、酸浸、焙烧、淋洗，得到含硅固体物和富锂溶液；从而实现了碳酸盐黏土型锂矿中有价元素的有效分离。

本发明公开了一种从碳酸盐黏土型锂矿中分离有价元素的方法，所述有价元素包括锂、铝和硅，所述方法包括：

将碳酸盐黏土型锂矿粉与辅料进行混合，制得混合料；其中，所述辅料为碱、碳酸盐中的一种或两者的混合物；

将所述混合料进行焙烧，得到焙烧料；

将所述焙烧料与水进行混合，制得料浆；

将所述料浆进行固液分离，得到含铝溶液和滤饼；

将所述滤饼洗涤后加入酸性溶液中，混合均匀，静置，得到胶状物质；

将所述胶状物质依次经焙烧和淋洗，淋洗后的固体为含硅物质，淋洗液为含锂溶液。

作为本发明的进一步改进，还包括：

将碳酸盐黏土型锂矿进行破碎处理，制得所述碳酸盐黏土型锂矿粉；其中，所述碳酸盐黏土型锂矿粉的粒径大于20目。

作为本发明的进一步改进，所述辅料包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾和碳酸钙中的一种或多种，所述碳酸盐黏土型锂矿粉与辅料的质量比为4:1~1:4。

作为本发明的进一步改进，所述混合料的焙烧温度为300℃~1500℃，焙烧时间为10min~240min。

作为本发明的进一步改进，所述焙烧料与水的质量比为1:1~1:10，所述焙烧料与水混合搅拌的温度为20℃~95℃，混合搅拌时间大于5min。

作为本发明的进一步改进，将所述料浆固液分离后的滤饼洗涤至pH为7~11，洗涤液作为所述含铝溶液的一部分。