回收锂的方法.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CN110100020A(43)申请公布日2019.08.06(21)申请号201780065439.4(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限(22)申请日2017.10.24责任公司11219代理人金海霞杨青(30)优先权数据16197579.22016.11.07EP(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C22B26/12(2006.01)2019.05.06(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2017/0770482017.10.24(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/082961EN2018.05.11(71)申请人尤米科尔公司地址比利时布鲁塞尔(72)发明人哈拉尔德·奥斯特胡夫大卫·杜邦权利要求书1页说明书4页(54)发明名称回收锂的方法(57)摘要本发明公开了一种从冶炼炉渣中回收锂的方法，所述方法包括以下步骤：焙烧锂辉石以将所述锂辉石从α变体转变成β变体；使用化学计量过量的酸，使所述β变体与硫酸反应；用水对反应产物进行重新制浆，形成酸性浆液；通过添加至少一种中和剂，将所述酸性浆液中和至pH介于5和7之间；将中和的浆液过滤，从而获得含锂溶液和残留物；所述方法的特征在于，在重新制浆步骤和中和酸性浆液步骤中的一者或两者中，加入含锂冶炼炉渣作为中和剂。所述含锂冶炼炉渣用于替代至少部分典型的中和剂。所述炉渣中的锂被释放，并加入到从所述锂辉石放出的锂中。CN110100020ACN110100020A权利要求书1/1页1.一种用于从冶炼炉渣中回收锂的方法，所述方法包括以下步骤：-焙烧锂辉石以将所述锂辉石从α变体转变成β变体；-使用化学计量过量的酸，使所述β变体与硫酸反应；-用水对反应产物进行重新制浆，形成酸性浆液；-通过添加至少一种中和剂，将所述酸性浆液中和至pH介于5和7之间；-将中和的浆液过滤，从而获得含锂溶液和残留物；所述方法的特征在于，在反应步骤、重新制浆步骤和中和酸性浆液步骤中的一者或多者中加入含锂冶炼炉渣。2.根据权利要求1所述的方法，其中在重新制浆步骤和中和酸性浆液步骤中的一者或两者中加入含锂冶炼炉渣作为中和剂。3.根据权利要求2所述的方法，其中在中和酸性浆液步骤中，加入含锂冶炼炉渣作为第一中和剂，直至达到小于4的pH，之后加入第二中和剂直至达到介于5和7之间的pH。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述第二中和剂包括CaCO3、CaO或Ca(OH)2。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述含锂冶炼炉渣是通过熔炼含锂电池或其衍生产物而产生的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述含锂冶炼炉渣具有如下以重量计的组成：3％＜Li2O＜20％；38％＜Al2O3＜65％；CaO＜55％；以及SiO2＜45％。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，所述方法包括纯化所述含锂溶液以及通过沉淀分离所述锂的进一步的步骤。2CN110100020A说明书1/4页回收锂的方法[0001]本发明涉及一种从含锂炉渣中回收锂的改进方法。[0002]当使用火法冶炼熔炼工艺使锂离子电池或其衍生产物再循环时，可获得这种炉渣。在高温下将包含硅、钙、铝、镁、铁和锰的氧化物中的一种或多种的造渣熔剂与电池熔化在一起。选择氧势，以致形成钴-镍-铜金属相和炉渣。更容易氧化的元素(次于锂)进入炉渣。电池中的有机级分被有效地热解，并且残余挥发物被捕获在废气净化系统中。[0003]已经研究了从这种炉渣中回收锂，但该回收仍然是复杂且昂贵的。根据已知的方法，在酸性条件下浸滤炉渣。于是获得含有大部分锂的浸出液。然而，炉渣中的铝是部分可溶的，从而造成一些问题，诸如铝酸锂的沉淀和倾向于吸附锂的氢氧化铝薄片的形成。这些现象可降低锂的回收率。[0004]尽管存在这些技术障碍，但是由锂离子电池的火法冶炼处理产生的炉渣依然是优质的锂源。[0005]CN105907983(A)提出了一种从这种炉渣中提取锂的方法。将炉渣溶解在稀释条件下的硫酸中，以防止在溶液被中和至约6的pH时出现铝酸锂沉淀。在对浸出液进行进一步处理前，需要通过蒸发水分来浓缩浸出液。这种方法虽然在技术上可行，但是不经济，因为稀释的操作条件需要昂贵的后续蒸发步骤。而且，后续中和及纯化所需的试剂量相当大，导致产生不能增值的石膏。[0006]WO2011141297(A1)将从锂离子电池的火法冶炼处理中产生的含锂炉渣用作混凝土中的添加剂。这种方法利用锂的有益特性来减少混凝土中碱金属的反应。它提供了炉渣本身的有意义的利用，但没有回收锂。这降低了炉渣的经济价值。[0007]由此看来，从含铝和锂的炉渣中分离锂是成问题的，因为铝和锂两者在酸处理期间被