專利名稱：一種低溫法從礦石中提鋰生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，特別涉及一種低溫法從礦石中提鋰的生產(chǎn)工藝。
技術(shù)背景
碳酸鋰生產(chǎn)方法因使用資源的不同而分為兩大類礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰，目 前鹽湖鹵水提鋰是世界上的主流生產(chǎn)方法。
傳統(tǒng)的礦石提鋰為石灰燒結(jié)法，該法是將鋰輝石(一般含氧化鋰6% )和石灰石 按1 2.5的重量比配料，混合磨細(xì)，在1150-12501下燒結(jié)生成鋁酸鋰和硅酸鈣，經(jīng)濕磨粉 碎，用洗液浸出氫氧化鋰，經(jīng)沉降過濾，濾渣返回或洗滌除渣，浸出液經(jīng)蒸發(fā)濃縮，然后加入 碳酸鈉(純堿)生成碳酸鋰，再經(jīng)離心分離、干燥，制得碳酸鋰成品。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在相對(duì)較低的溫度條件下從礦石中提鋰。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
a、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；
b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入向反應(yīng)爐加入質(zhì)量比為15 8-9 4的精礦和含氟 礦物、質(zhì)量濃度為90%的濃硫酸1500-2000升，在200°C下反應(yīng)2-6小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；
C、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰 母液；
d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9-10 為止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥 得到產(chǎn)品碳酸鋰。
本發(fā)明還設(shè)計(jì)了還包括b
步驟后四氟化硅的后續(xù)處理，用水吸收四氟化硅，生成氟硅酸，加入氨水進(jìn)行結(jié)晶 分離干燥得到白炭黑，母液濃縮得到產(chǎn)品氟化鹽。
本發(fā)明利用礦物中氟轉(zhuǎn)化的氟化氫獨(dú)特的破化氧化物的特性，改變含鋰礦物的物 質(zhì)形式與結(jié)構(gòu)，而氟化氫在破壞礦物結(jié)構(gòu)后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，循環(huán)回收利用生產(chǎn)的氟化鹽以及 副產(chǎn)物白炭黑等。
含鋰礦物在使用添加劑后可在較低溫度下反應(yīng)，與礦物中含有的SiA很容易反 應(yīng)生成氣態(tài)SiF4，經(jīng)氣固分離并吸收溶解后轉(zhuǎn)為氟硅酸，與氨反應(yīng)析出不定型的二氧化硅， 經(jīng)過濾干燥得白炭黑，反應(yīng)的母液經(jīng)濃縮結(jié)晶得氟化銨產(chǎn)品；一些含鋰礦物如鋰云母等本 身就含氟，氟化氫與在礦物反應(yīng)改變晶體結(jié)構(gòu)時(shí)也會(huì)與礦物中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)成為固 體的氟化物，因此經(jīng)過與氟化氫反應(yīng)過的固體繼續(xù)與硫酸在一定溫度下反應(yīng)，礦物中的氟 將以氟化氫與氟化硅氣體的形式逸出，回收并充分利用原礦物中氟反應(yīng)生成氟化氫與氟化 硅來繼續(xù)腐蝕含鋰礦物的結(jié)構(gòu)(原生產(chǎn)工藝需要先高溫脫除鋰云母中的氟)，礦物中的鋰、鋁、鉀、鈉及銫銣等轉(zhuǎn)化為溶解于水的硫酸鹽。
本發(fā)明的有益效果是
1、不需要高溫煅燒使晶形改變等步驟，大大節(jié)省能耗。
2、反應(yīng)過程在破壞氧化物的同時(shí)，氟化硅氣體與礦物可以方便的分離，充分利用 的礦物中的氟元素，并利用生產(chǎn)氟化鹽及白炭黑等高附加值產(chǎn)品；
3、鋰鹽、氟化鹽、白碳黑的生產(chǎn)成本均僅為傳統(tǒng)鋰鹽、氟化鹽、白碳黑生產(chǎn)工藝成 本的50%左右甚至更低，市場(chǎng)成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)突出。
4、礦物中鋰、鉀、鈉、鋁等元素通過水浸出后，分離并生產(chǎn)不同的高價(jià)值的無機(jī)鹽 產(chǎn)品，這樣過程的渣量極大的減少，礦物中的各價(jià)值元素獲得了充分的利用，環(huán)境友好。


無具體實(shí)施方式
實(shí)施例la、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；
b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入精礦1500kg、含氟礦物800kg和質(zhì)量濃度為90%的濃 硫酸1500升，在200°C下反應(yīng)2小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；
C、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰 母液；
d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9為 止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥得 到產(chǎn)品碳酸鋰。
實(shí)施例2 :a、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；
b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入精礦1600kg、含氟礦物800kg和質(zhì)量濃度為90%的濃 硫酸1700升，在200°C下反應(yīng)3小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；
C、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰 母液；
d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9. 4 為止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥 得到產(chǎn)品碳酸鋰。
實(shí)施例3a、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；
b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入精礦1700kg、含氟礦物800kg和質(zhì)量濃度為90%的濃 硫酸1700升，在200°C下反應(yīng)3小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；
C、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰 母液；
d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9. 4 為止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥 得到產(chǎn)品碳酸鋰。
實(shí)施例4a、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；
b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入精礦1800kg、含氟礦物800kg和質(zhì)量濃度為90%的濃 硫酸1800升，在200°C下反應(yīng)5小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；
C、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰 母液；
d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于10為 止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥得 到產(chǎn)品碳酸鋰。
實(shí)施例5a、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；
b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入精礦1800kg、含氟礦物800kg和質(zhì)量濃度為90%的濃 硫酸2000升，在200°C下反應(yīng)6小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；
C、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰 母液；
d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于10為 止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥得 到產(chǎn)品碳酸鋰。
權(quán)利要求
1.一種低溫法從礦石中提鋰的生產(chǎn)工藝，其特征是包括以下步驟a、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入質(zhì)量比為15 8-9 4的精礦和含氟礦物、質(zhì)量濃度為 90%的濃硫酸1500-2000升，在200°C下反應(yīng)2_6小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；c、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰母液；d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的PH值等于9-10為 止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥得到 產(chǎn)品碳酸鋰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫法從礦石中提鋰的生產(chǎn)工藝，其特征是還包括b 步驟后四氟化硅的后續(xù)處理，用水吸收四氟化硅，生成氟硅酸，加入氨水進(jìn)行結(jié)晶分離干燥 得到白炭黑，母液濃縮得到產(chǎn)品氟化鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫法從礦石中提鋰的生產(chǎn)工藝，該方法包括a、磨細(xì)將鋰云母礦石粉碎磨細(xì)；b、壓煮反應(yīng)向反應(yīng)爐加入向反應(yīng)爐加入質(zhì)量比為15∶8-9∶4的精礦和含氟礦物、質(zhì)量濃度為90％的濃硫酸1500-2000升，在200℃下反應(yīng)2-6小時(shí)，生成四氟化硅和硫酸鹽；c、除雜將硫酸鹽用水浸出洗滌，往母液中加入氧化鈣進(jìn)行除鋁，最后得到硫酸鋰母液；d、碳化沉鋰向母液中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化沉鋰，直到溶液的pH值等于9-10為止，加熱攪拌碳化完的母液，進(jìn)行離心甩水分離得到粗碳酸鋰，將粗碳酸鋰進(jìn)行逆洗干燥得到產(chǎn)品碳酸鋰。本發(fā)明不需要高溫煅燒使晶形改變的步驟，大大節(jié)省能耗，而且充分利用礦物中的氟元素，還能夠生產(chǎn)氟化鹽及白炭黑等高附加值產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C22B3/08GK102041380SQ20101056491
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者張禮德, 曠戈, 李勇, 李吉山, 王占前, 王明悅, 陳曉陽, 馬純超 申請(qǐng)人:山東瑞福鋰業(yè)有限公司