本發(fā)明涉及選礦技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種鋰礦石的堿法處理工藝。

背景技術(shù)：

目前在自然界中發(fā)現(xiàn)的鋰礦物和含鋰礦已多達(dá)150多種，我國鋰資源儲(chǔ)量豐富，已探明的鋰資源總儲(chǔ)量居世界第二位。鋰礦主要用于提取其中的有用物質(zhì)，其中作為制取鋰產(chǎn)品的礦物原料主要是鋰輝石(含5.8％～8.1％li2o)、鋰云母(含3.2％～6.45％li2o)、磷鋰鋁石(含7.1％～10.1％li2o)、透鋰長石(含2.9％～4.8％li2o)及鐵鋰云母(含1.1％～5％li2o)。值得指出的是，應(yīng)用最廣泛的鋰產(chǎn)品是碳酸鋰，是生產(chǎn)二次鋰鹽和金屬鋰的基礎(chǔ)材料，因而是最關(guān)鍵的鋰產(chǎn)品。

目前多采用濕法冶煉工藝在鋰礦石中提取碳酸鋰，例如選用鋰輝石作為原料時(shí)，鋰輝石中含有約6.0％的氧化鋰，0.12％的氧化銣以及0.039％的氧化銫，常規(guī)的硫酸法提鋰工藝是：將鋰輝石于1050～1200℃進(jìn)行焙燒，使α型的鋰輝石轉(zhuǎn)化為β型的鋰輝石，再將β型的鋰輝石細(xì)磨至200目，與濃硫酸(含量95％以上)進(jìn)行混料，然后置于350℃左右的酸化窖中酸化焙燒，所得酸熟料經(jīng)冷卻后用水提取浸出，用石灰乳中和，過濾后的濾渣堆棄，鋰輝石中98％以上的氧化鋰以可溶性的硫酸鋰鹽進(jìn)入溶液中，蒸發(fā)濃度后，加碳酸鈉溶液沉淀出碳酸鋰，母液附產(chǎn)硫酸鈉。采用上述工藝處理鋰輝石最終得到的碳酸鋰與濾渣之間的產(chǎn)量比為1:8左右，98％以上的氧化鋰變成了可溶性鋰鹽，但是，只有不到10％的銣銫變成可溶性銣銫鹽，其余90％的銣銫則進(jìn)入礦渣中。因此，這種濕法冶煉工藝導(dǎo)致寶貴銣銫資源的流失浪費(fèi)，產(chǎn)生的大量廢渣還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。

如果選用鋰云母作為原料，鋰云母中含有約4.0％的氧化鋰，1.0％的氧化銣以及0.3％的氧化銫。從鋰云母中提取鋰銣銫的方法較多：專利cn103667727a提供了一種從提鋰廢渣中回收銣和銫的方法，該方法將提鋰廢渣細(xì)磨后直接用水提取，僅針對(duì)存在可溶性的銣銫鹽，對(duì)不可溶的銣銫鹽沒有進(jìn)行轉(zhuǎn)化；專利cn102173445a提供了對(duì)銣銫的提取方法：將鋰云母在30～70％的硫酸中于60～200℃條件下反應(yīng)3～8h，使li⁺、rb⁺、cs⁺等浸出，過濾得濾液，將溶液進(jìn)行冷凍得到銣銫釩鹽沉淀從而與li⁺分離，該方法使用硫酸直接濕法浸出。上述方法均無法實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰礦中資源的充分提取利用。

因此，需要一種能充分提取、利用鋰礦中有用資源的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，能充分提取、利用鋰礦石中的有用資源，經(jīng)濟(jì)效益好。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明提出一種鋰礦石的堿法處理工藝，其包括以下步驟：

將鋰礦石與堿混合焙燒，水淬磨礦浸出，過濾得第一濾液和濾渣；

在第一濾液中加入鋰沉淀劑，過濾得第二濾液和富鋰料；

在第二濾液中加入硅沉淀劑，過濾得第三濾液和硅渣；

在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，過濾得到鈉堿液和高氯酸鉀銣銫。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述硅沉淀劑為氧化鈣和硝酸鈣中的至少一種。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述銣銫沉淀劑為高氯酸鈉溶液和氯酸鈉溶液中的至少一種。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述鋰礦石為鋰云母礦和鋰輝石礦中的至少一種。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述鋰礦石與堿的質(zhì)量比為1：0.1～2。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述堿為燒堿和鈉堿液中的至少一種。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述焙燒的方法為：于500～1500℃焙燒10～30min。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述堿為純堿，焙燒的溫度為900～2000℃。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述水淬磨礦浸出的方法為：將焙燒所得的粉料與水混合并加熱至70～100℃，在攪拌、加熱的條件下浸出。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，上述鋰沉淀劑為磷酸溶液和磷酸鈉溶液中的至少一種。

本發(fā)明實(shí)施例的鋰礦石的堿法處理工藝的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例的鋰礦石的堿法處理工藝是將鋰礦石與堿混合焙燒，水淬磨礦浸出，過濾得第一濾液和濾渣；在第一濾液中加入鋰沉淀劑，過濾得第二濾液和富鋰料；在第二濾液中加入硅沉淀劑，過濾得第三濾液和硅渣；在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，過濾得到鈉堿液和高氯酸鉀銣銫。該堿法處理工藝能充分提取、利用鋰礦石中的有用資源，經(jīng)濟(jì)效益好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰礦石的堿法處理工藝的流程框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的鋰礦石的堿法處理工藝進(jìn)行具體說明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，適用于鋰云母礦和鋰輝石礦等含鋰鋁硅酸鹽礦石，該工藝的流程圖如圖1所示，具體包括以下步驟：

第一步：將鋰礦石與堿混合焙燒，鋰礦石為鋰云母礦和鋰輝石礦等含鋰鋁硅酸鹽礦石中的至少一種，鋰礦石與堿的質(zhì)量比為1：0.1～2，堿為燒堿、純堿和其他堿液中的一種，若堿為燒堿和其他堿液的至少一種，焙燒的方法為：于500～1500℃焙燒10～30min，若堿為純堿，焙燒的溫度為900～2000℃，反應(yīng)物水磨浸出后得到燒堿溶液，產(chǎn)生了額外的效益。使用堿焙燒，可將鋰礦石中的部分硅以可溶硅酸鈉形式溶出，鋰礦石中所含的鋰以氫氧化鋰形式溶入堿液中，破壞了礦石的結(jié)構(gòu)，增加了濾渣的活性，便于后續(xù)處理。

然后水淬磨礦浸出，水淬磨礦浸出的方法為：將焙燒所得的粉料與水混合并加熱至70～100℃，粉料與去離子水的質(zhì)量比為1：1～3，在攪拌、加熱的條件下浸出，過濾得第一濾液和濾渣，濾渣為所得的產(chǎn)品ⅰ，第一濾液即為含鋰、硅的堿性溶液。

第二步：在第一濾液中加入鋰沉淀劑，鋰沉淀劑為磷酸溶液和磷酸鈉溶液中的至少一種，要求沉淀劑過量，使鋁、鈣離子同時(shí)沉淀，過濾得第二濾液和富鋰料，富鋰料為所得的產(chǎn)品ⅱ，富鋰料作為鋰的原料加工提純鋰鹽，富鋰料制備鋰溶液蒸發(fā)量少，第二濾液即為含硅的堿性溶液。

第三步：在第二濾液中加入硅沉淀劑，硅沉淀劑為氧化鈣或硝酸鈣等可溶性鈣鹽，鈣鹽帶入的陰離子對(duì)堿液再生后的堿循環(huán)使用影響不大，過濾得第三濾液和硅渣，硅渣為所得的產(chǎn)品ⅲ，可以作為產(chǎn)品銷售，第三濾液即為堿金屬溶液。

第四步：在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，銣銫沉淀劑為高氯酸鈉溶液和氯酸鈉溶液中的至少一種，過濾得到鈉堿液和高氯酸鉀銣銫或氯酸鉀銣銫，高氯酸鉀銣銫為所得的產(chǎn)品ⅳ，所得的鈉堿液可以作為下次處理鋰礦石中的堿，在整個(gè)堿法處理工藝中循環(huán)利用，用于分解鋰礦石，也可以直接作為產(chǎn)品銷售。

按照本發(fā)明實(shí)施例的鋰礦石的堿法處理工藝，可以分別將鋰礦石中的有用成分鋰、硅、銣和銫提取出來，并分別得到產(chǎn)品ⅰ、產(chǎn)品ⅱ、產(chǎn)品ⅲ、產(chǎn)品ⅳ，該處理工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰礦石中有用資源的充分提取及綜合利用，得到的產(chǎn)品可以作為產(chǎn)品銷售，不僅可提高經(jīng)濟(jì)效益，還能減少對(duì)環(huán)境的污染。

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

實(shí)施例1提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，其具體包括以下步驟：

將100kg鋰云母礦與20kg燒堿混合均勻，于700℃熔融焙燒30min；然后水淬磨礦浸出，具體是將焙燒所得的粉料與去離子水按照質(zhì)量比為1：2混合，并加熱至100℃，在攪拌、加熱的條件下浸出，過濾得第一濾液和濾渣，濾渣為所得的產(chǎn)品ⅰ。

在第一濾液中加入鋰沉淀劑，鋰沉淀劑為磷酸溶液，過濾得第二濾液和富鋰料，富鋰料為所得的產(chǎn)品ⅱ。

在第二濾液中加入硅沉淀劑，硅沉淀劑為氧化鈣，過濾得第三濾液和硅渣，硅渣為所得的產(chǎn)品ⅲ。

在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，銣銫沉淀劑為高氯酸鈉溶液，過濾得到鈉堿液和高氯酸鉀銣銫，高氯酸鉀銣銫為所得的產(chǎn)品ⅳ。

實(shí)施例2

實(shí)施例2提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，其具體包括以下步驟：

將80kg鋰輝石礦與20kg純堿混合均勻，于1500℃焙燒30min；然后水淬磨礦浸出，具體是將焙燒所得的粉料與去離子水按照質(zhì)量比為1：2混合，并加熱至100℃，在攪拌、加熱的條件下浸出，過濾得第一濾液和濾渣，濾渣為所得的產(chǎn)品ⅰ。

在第一濾液中加入鋰沉淀劑，鋰沉淀劑為磷酸鈉溶液，過濾得第二濾液和富鋰料，富鋰料為所得的產(chǎn)品ⅱ。

在第二濾液中加入硅沉淀劑，硅沉淀劑為氧化鈣，過濾得第三濾液和硅渣，硅渣為所得的產(chǎn)品ⅲ。

在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，銣銫沉淀劑為高氯酸鈉溶液，過濾得到鈉堿液和高氯酸鉀銣銫，高氯酸鉀銣銫為所得的產(chǎn)品ⅳ。

實(shí)施例3

實(shí)施例3提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，其具體包括以下步驟：

將60kg鋰輝石礦與20kg實(shí)施例2中的鈉堿液混合均勻，于1400℃焙燒25min；然后水淬磨礦浸出，具體是將焙燒所得的粉料與去離子水按照質(zhì)量比為1：2混合，并加熱至100℃，在攪拌、加熱的條件下浸出，過濾得第一濾液和濾渣，濾渣為所得的產(chǎn)品ⅰ。

在第一濾液中加入鋰沉淀劑，過濾得第二濾液和富鋰料，富鋰料為所得的產(chǎn)品ⅱ。

在第二濾液中加入硅沉淀劑，硅沉淀劑為氧化鈣，過濾得第三濾液和硅渣，硅渣為所得的產(chǎn)品ⅲ。

在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，銣銫沉淀劑為高氯酸鈉溶液，過濾得到鈉堿液和高氯酸鉀銣銫，高氯酸鉀銣銫為所得的產(chǎn)品ⅳ。

實(shí)施例4

實(shí)施例4提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，其具體包括以下步驟：

將55kg鋰云母礦與10kg實(shí)施例1中的鈉堿液混合均勻，于1600℃焙燒20min；然后水淬磨礦浸出，具體是將焙燒所得的粉料與去離子水按照質(zhì)量比為1：1.5混合，并加熱至90℃，在攪拌、加熱的條件下浸出，過濾得第一濾液和濾渣，濾渣為所得的產(chǎn)品ⅰ。

在第一濾液中加入鋰沉淀劑，鋰沉淀劑為磷酸溶液，過濾得第二濾液和富鋰料，富鋰料為所得的產(chǎn)品ⅱ。

在第二濾液中加入硅沉淀劑，硅沉淀劑為硝酸鈣，過濾得第三濾液和硅渣，硅渣為所得的產(chǎn)品ⅲ。

在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，銣銫沉淀劑為氯酸鈉溶液，過濾得到鈉堿液和氯酸鉀銣銫，氯酸鉀銣銫為所得的產(chǎn)品ⅳ。

實(shí)施例5

實(shí)施例5提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，其具體包括以下步驟：

將90kg鋰輝石礦與20kg實(shí)施例4中的鈉堿液混合均勻，于1000℃焙燒15min；然后水淬磨礦浸出，具體是將焙燒所得的粉料與去離子水按照質(zhì)量比為1：1混合，并加熱至100℃，在攪拌、加熱的條件下浸出，過濾得第一濾液和濾渣，濾渣為所得的產(chǎn)品ⅰ。

在第一濾液中加入鋰沉淀劑，鋰沉淀劑為磷酸鈉溶液，過濾得第二濾液和富鋰料，富鋰料為所得的產(chǎn)品ⅱ。

在第二濾液中加入硅沉淀劑，硅沉淀劑為硝酸鈣，過濾得第三濾液和硅渣，硅渣為所得的產(chǎn)品ⅲ。

在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，銣銫沉淀劑為氯酸鈉溶液，過濾得到鈉堿液和氯酸鉀銣銫，氯酸鉀銣銫為所得的產(chǎn)品ⅳ。

實(shí)施例6

實(shí)施例6提供一種鋰礦石的堿法處理工藝，其具體包括以下步驟：

將75kg鋰云母礦與10kg實(shí)施例5中的鈉堿液混合均勻，于1200℃焙燒30min；然后水淬磨礦浸出，具體是將焙燒所得的粉料與去離子水按照質(zhì)量比為1：2混合，并加熱至95℃，在攪拌、加熱的條件下浸出，過濾得第一濾液和濾渣，濾渣為所得的產(chǎn)品ⅰ。

在第一濾液中加入鋰沉淀劑，鋰沉淀劑為磷酸溶液和磷酸鈉溶液的混合液，過濾得第二濾液和富鋰料，富鋰料為所得的產(chǎn)品ⅱ。

在第二濾液中加入硅沉淀劑，硅沉淀劑為氧化鈣和硝酸鈣，過濾得第三濾液和硅渣，硅渣為所得的產(chǎn)品ⅲ。

在第三濾液中加入銣銫沉淀劑，銣銫沉淀劑為高氯酸鈉溶液和氯酸鈉溶液的混合液，過濾得到鈉堿液和高氯酸鉀銣銫、氯酸鉀銣銫，高氯酸鉀銣銫、氯酸鉀銣銫為所得的產(chǎn)品ⅳ。

通過試驗(yàn)或數(shù)據(jù)驗(yàn)證實(shí)施例1～6中的產(chǎn)品ⅰ、產(chǎn)品ⅱ、產(chǎn)品ⅲ、產(chǎn)品ⅳ為預(yù)期產(chǎn)品：即產(chǎn)品ⅰ中幾乎沒有有用成分(即證明鋰礦石中的有用成分被充分提出)；產(chǎn)品ⅱ中的鋰含量及其存在形式；產(chǎn)品ⅲ中的硅含量及其存在形式；產(chǎn)品ⅳ中的銣銫含量及其存在形式。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的鋰礦石的堿法處理工藝能充分提取、利用鋰礦石中的有用資源，經(jīng)濟(jì)效益好。

以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。