一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111137908A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号201911382241.6(22)申请日2019.12.27(71)申请人长沙市原鹏化工科技有限公司地址410008湖南省长沙市开福区芙蓉北路街道办事处凤亭社区迎霞路一条巷56号101号(72)发明人姚丽吕运征吕运凤(51)Int.Cl.C01D15/04(2006.01)C01D15/08(2006.01)C01D15/02(2006.01)C01F11/22(2006.01)C01B33/26(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图1页(54)发明名称一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法(57)摘要本发明公开了一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，包括如下步骤：混料、焙烧、制卤、制锂盐、尾矿渣综合利用。本发明以硫酸复盐及硫酸（选用）为辅料与锂云母混合后进行反应，适用于高低含量锂云母中锂的提取，提取时具有较好的选择性，锂的提取率为95.5%～97.5%，K、Rb、Cs的提取率＜30%；所得卤水为中性，可用于直接制造单水氢氧化锂、氯化锂或碳酸锂，锂的总收率>92%；工艺柔性强，既可以生产单一品种的锂盐、也可以两种及以上锂盐联合生产；锂云母中的氟可以分离回收，提高了附加值，并使得提锂尾矿渣可以综合利用。整个工艺流程短、成本低，对环境友好；具有良好的经济效益和社会效益，有很好的工业化应用价值。CN111137908ACN111137908A权利要求书1/2页1.一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，其步骤如下：（1）将锂云母与焙烧辅料混合，得到混合料；（2）将步骤（1）所得混合料进行焙烧反应，得到焙烧料和尾气；（3）将步骤（2）所得焙烧料以水提取，固液分离，得到含锂卤水和提锂尾矿渣；（4）将步骤（3）所得含锂卤水经处理后，用于制备单水氢氧化锂、氯化锂或碳酸锂；（5）将步骤（2）所得到的尾气进行回收处理，得到含氟的固体；（6）将步骤（3）所得到的提锂尾矿渣进行综合利用处理，得到低铁低硫硅铝酸盐产品。2.根据权利要求1所述的一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，其特征在于：步骤（1）中所述的焙烧辅料为硫酸钠、硫酸钙和硫酸，其质量比为锂云母：硫酸钠：硫酸钙：硫酸=100：（10～50）：（10～50）：（0～40）；其中，硫酸钠可以用等摩尔量(以金属阳离子计)硫酸氢钠、硫酸钾替代；用氯化钙、氧化钙替代部分硫酸钙，有助于改善物料的松散性状，有利于后续提取工序操作。3.根据权利要求1所述的一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，其特征在于：步骤（2）的焙烧温度为720℃～1050℃。4.根据权利要求1所述的一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，其特征在于：步骤（3）中，提取可采用一次水或后续工艺返回的循环水，得到含锂卤水。5.根据权利要求1所述的一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，其特征在于：步骤（4）中，制造单水氢氧化锂可采用如下工艺：工艺（一）：将所得含锂卤水浓缩至锂浓度为25g/L左右，加入按摩尔比过量5%的氢氧化钠，冷冻至0℃左右，得到氢氧化锂溶液和Na2SO4•10H2O固体；固液分离，所得氢氧化锂溶液经浓缩结晶析出固体单水氢氧化锂，再经1～3次重结晶，得到电池级或高纯级单水氢氧化锂；所得Na2SO4•10H2O固体经脱水处理得到无水硫酸钠（商品名：元明粉）；所得母液可循环使用；K、Rb、Cs的硫酸盐经循环富集平衡后进入硫酸钠中，所得硫酸钠可返回步骤（1）做焙烧辅料使用，也可以用于提取Rb、Cs等有价金属；工艺（二）：将所得含锂卤水经净化除高价阳离子后，逐步分离出大部分Cs、Rb、K、Na后，再通过膜电渗析制得氢氧化锂溶液和稀硫酸液，所得氢氧化锂溶液经浓缩结晶析出固体单水氢氧化锂，再经1～3次重结晶，得到电池级或高纯级单水氢氧化锂；所得稀硫酸经碳酸钙中和，得到硫酸钙可返回步骤（1）做焙烧辅料。6.根据权利要求1所述的一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，其特征在于：步骤（4）中，制造氯化锂可采用如下工艺：将含锂卤水与氯化钙溶液混合，得到硫酸钙沉淀和氯化锂溶液；固液分离，所得硫酸钙经脱水处理，返回步骤（1）做焙烧辅料使用；所得氯化锂溶液经浓缩析杂后结晶分离得到固体氯化锂，所得固体氯化锂再经1～2次重结晶，得到工业级或电池级氯化锂；所得母液经循2-环使用，Na、K、Rb、Cs、Ca、SO4经富集后于浓缩液中以固体形式析出。7.根据权利要求1所述的一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法，其特征在于：步骤（4）中，制造碳酸锂可采用如下工艺：工艺（一）：将含锂卤水浓缩至锂浓度为28～35g/L，按