一種從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及碳酸鋰制備【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明提供的從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，包括將粉煤灰濾餅進行粉碎和研磨得到粉煤灰粉末，將粉煤灰粉末放入反應(yīng)釜內(nèi)，與水進行混合并攪拌均勻，得到粉煤灰漿；將粉煤灰漿在反應(yīng)釜內(nèi)密閉后，通入二氧化碳?xì)?，得到碳酸氫鋰混合液；將碳酸氫鋰混合液進行第一過濾，得到第一次濾渣和碳酸氫鋰溶液，將第一次濾渣放入熱水中進行熱融，得到碳酸鋰混合熱溶液；將碳酸鋰混合熱溶液過濾得到碳酸鋰熱溶液和第二次濾渣；將碳酸氫鋰溶液和碳酸鋰熱溶液進行混合后結(jié)晶處理，得到碳酸鋰晶體和碳酸鋰溶液；向碳酸鋰溶液內(nèi)加入堿金屬碳酸鹽或稀鹽酸溶液，進行過濾得到過濾物，將過濾物和碳酸鋰晶體進行煅燒，得到碳酸鋰。
【專利說明】 一種從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳酸鋰制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種從粉煤灰中制取碳酸鋰的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰是自然界中最輕的金屬元素，是非?；顫姷膲A金屬元素。在冶金工業(yè)上，利用鋰能強烈地和0、N、C1、S等物質(zhì)反應(yīng)的性質(zhì)，鋰可以充當(dāng)脫氧劑和脫硫劑。此外，隨著電池技術(shù)、原子能工業(yè)的不斷發(fā)展，使得鋰的需求量不斷增加，鋰被稱為“能源金屬”。目前，提取鋰的原料主要為鋰礦石和含鋰鹵水。直接從礦石中提取鋰需要高溫焙燒、高溫高壓酸浸等方法。這些方法不但條件較為苛刻，而且存在能耗高、設(shè)備要求高等問題。從鹵水中提取鋰目前的工藝技術(shù)主要是受限于鹵水中的鎂、鈣、硼等雜質(zhì)的含量，部分鹵水中的鎂鋰含量比較高，加大了鋰的提取難度，使得生產(chǎn)流程復(fù)雜化。
[0003]隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，粉煤灰的排放量急劇增加。中國粉煤灰的排放量高達數(shù)十億噸，粉煤灰中含有多種可作為工業(yè)原料的工業(yè)成分，其中就包括氧化鋰，粉煤灰中含有約0.1%的鋰。由于粉煤灰中鋰的含量較低，而鈣、鎂和硅的含量較高，迄今為止沒有一種好的方法能從粉煤灰中經(jīng)濟、大量地提取鋰。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，利用炭酸溶解鋰的特性，同時利用多次過濾、加熱溶解、烘干、炭化等常規(guī)技術(shù)手段，從粉煤灰漿液中提取碳酸鋰。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，所述方法包括以下步驟:
[0006]步驟一:將提取氧化鋁、活性炭、氧化鐵和硅酸鈉后的粉煤灰濾餅進行粉碎和研磨，研磨顆粒粗細(xì)度范圍在100目至200目，得到粉煤灰粉末，將所述粉煤灰粉末放入反應(yīng)釜內(nèi)，按照粉煤灰與水質(zhì)量比1:2的比例進行混合并攪拌均勻，得到粉煤灰漿；
[0007]步驟二:將所述步驟一中得到的粉煤灰漿在所述反應(yīng)釜內(nèi)密閉后，通入二氧化碳?xì)?，通氣I至3小時后放氣，得到碳酸氫鋰混合液；
[0008]步驟三:將所述碳酸氫鋰混合液進行第一次過濾，得到第一次濾渣和碳酸氫鋰溶液；
[0009]步驟四:將所述第一次濾渣放入溫度范圍為30°C至40°C熱水中，進行熱融，熱融時間為每500千克至少I小時，得到碳酸鋰混合熱溶液；
[0010]步驟五:將所述碳酸鋰混合熱溶液進行第二次過濾，得到碳酸鋰熱溶液和第二次濾渣；
[0011]步驟六:將所述步驟三中得到的碳酸氫鋰溶液和所述步驟五得到的碳酸鋰熱溶液進行混合，再進行結(jié)晶處理，得到碳酸鋰晶體和碳酸鋰溶液；
[0012]步驟七:向所述碳酸鋰溶液內(nèi)加入堿金屬碳酸鹽或稀鹽酸溶液后，進行過濾，得到過濾物，將所述過濾物和所述步驟六中得到的碳酸鋰晶體放入烘干爐內(nèi)烘干，烘干溫度為100°C至200°C，烘干時間為每500千克至少烘干I至3小時，得到碳酸鋰。
[0013]進一步地，將所述步驟一中得到的粉煤灰粉末進行加熱，加熱溫度為425°C，得到熱粉煤灰漿。
[0014]進一步地，將所述熱粉煤灰漿和溫度為30°C的水按照質(zhì)量比1:2的比例進行混合均勻，得到熱粉煤灰漿。
[0015]進一步地，所述步驟四中進行熱熔時，熱熔條件為加壓和加溫。
[0016]進一步地，所述加壓時通入二氧化碳?xì)怏w進行加壓。
[0017]進一步地，所述步驟七得到的過濾物進行脫碳處理。
[0018]進一步地，所述步驟六中得到的碳酸鋰溶液進行循環(huán)使用。
[0019]本發(fā)明所述的從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)越效果在于:本發(fā)明可以的經(jīng)濟地從粉煤灰中提取碳酸鋰，同時取得減少污染和節(jié)約能源的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法的工藝流程示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記如下:
[0022]圖中箭頭方向本發(fā)明所述方法的工藝流程方向。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明【具體實施方式】作進一步詳細(xì)說明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供一種從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，所述方法包括以下步驟:
[0025]步驟一:將提取氧化鋁、活性炭、氧化鐵和硅酸鈉后的粉煤灰濾餅進行粉碎和研磨，研磨顆粒粗細(xì)度范圍在100目至200目，得到粉煤灰粉末，將所述粉煤灰粉末放入反應(yīng)釜內(nèi)，按照粉煤灰與水質(zhì)量比1:2的比例進行混合并攪拌均勻，得到粉煤灰漿；
[0026]步驟二:將所述步驟一中得到的粉煤灰漿在所述反應(yīng)釜內(nèi)密閉后，通入二氧化碳?xì)?，通氣I至3小時后放氣，得到碳酸氫鋰混合液；
[0027]步驟三:將所述碳酸氫鋰混合液進行第一次過濾，得到第一次濾渣和碳酸氫鋰溶液；
[0028]步驟四:將所述第一次濾渣放入溫度范圍為30°C至40°C熱水中，進行熱融，熱融時間為每500千克至少I小時，得到碳酸鋰混合熱溶液；
[0029]步驟五:將所述碳酸鋰混合熱溶液進行第二次過濾，得到碳酸鋰熱溶液和第二次濾渣；
[0030]步驟六:將所述步驟三中得到的碳酸氫鋰溶液和所述步驟五得到的碳酸鋰熱溶液進行混合，再進行結(jié)晶處理，得到碳酸鋰晶體和碳酸鋰溶液；
[0031]步驟七:向所述碳酸鋰溶液內(nèi)加入堿金屬碳酸鹽或稀鹽酸溶液后，進行過濾，得到過濾物，將所述過濾物和所述步驟六中得到的碳酸鋰晶體放入烘干爐內(nèi)烘干，烘干溫度為100°C至200°C，烘干時間為每500千克至少烘干I至3小時，得到碳酸鋰。
[0032]本實施例中的方法，優(yōu)選所述步驟六中得到的碳酸鋰溶液進行循環(huán)使用。本實施例提供的從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，優(yōu)選包括以下的工序:向含有雜質(zhì)的碳酸鋰漿料中供給溶解有二氧化碳?xì)怏w的碳酸水并進行循環(huán)，由此溶解碳酸鋰漿料的溶解工序，從溶解有碳酸鋰的水溶液除去不溶解成分的過濾工序；對已除去不溶解成分的溶解有碳酸鋰的水溶液進行加熱，使水溶液中的二氧化碳?xì)饣?，由此使碳酸鋰再結(jié)晶的再結(jié)晶工序；還包括從水溶液分離已再結(jié)晶的碳酸鋰沉淀的分離工序。優(yōu)選將所述步驟一中得到的粉煤灰粉末進行加熱，加熱溫度為425°C，得到熱粉煤灰漿。將所述熱粉煤灰漿和溫度為30°C的水按照質(zhì)量比1:2的比例進行混合均勻，得到熱粉煤灰漿。所述步驟四中進行熱熔時，熱熔條件為加壓和加溫，所述加壓時通入二氧化碳?xì)怏w進行加壓，優(yōu)選對所述過濾物進行脫碳處理。
[0033]本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟一:將提取氧化鋁、活性炭、氧化鐵和硅酸鈉后的粉煤灰濾餅進行粉碎和研磨，研磨顆粒粗細(xì)度范圍在100目至200目，得到粉煤灰粉末，將所述粉煤灰粉末放入反應(yīng)釜內(nèi)，按照粉煤灰與水質(zhì)量比1:2的比例進行混合并攪拌均勻，得到粉煤灰漿； 步驟二:將所述步驟一中得到的粉煤灰漿在所述反應(yīng)釜內(nèi)密閉后，通入二氧化碳?xì)猓釯至3小時后放氣，得到碳酸氫鋰混合液； 步驟三:將所述碳酸氫鋰混合液進行第一次過濾，得到第一次濾渣和碳酸氫鋰溶液；步驟四:將所述第一次濾渣放入溫度范圍為30°C至40°C熱水中，進行熱融，熱融時間為每500千克至少I小時，得到碳酸鋰混合熱溶液； 步驟五:將所述碳酸鋰混合熱溶液進行第二次過濾，得到碳酸鋰熱溶液和第二次濾渣； 步驟六:將所述步驟三中得到的碳酸氫鋰溶液和所述步驟五得到的碳酸鋰熱溶液進行混合，再進行結(jié)晶處理，得到碳酸鋰晶體和碳酸鋰溶液； 步驟七:向所述碳酸鋰溶液內(nèi)加入堿金屬碳酸鹽或稀鹽酸溶液后，進行過濾，得到過濾物，將所述過濾物和所述步驟六中得到的碳酸鋰晶體放入烘干爐內(nèi)烘干，烘干溫度為100°c至200°C，烘干時間為每500千克至少烘干I至3小時，得到碳酸鋰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，將所述步驟一中得到的粉煤灰粉末進行加熱，加熱溫度為425°C，得到熱粉煤灰漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，將所述熱粉煤灰漿和溫度為30°C的水按照質(zhì)量比1:2的比例進行混合均勻，得到熱粉煤灰漿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，所述步驟四中進行熱熔時，熱熔條件為加壓和加溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，所述加壓時通入二氧化碳?xì)怏w進行加壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，所述步驟七得到的過濾物進行脫碳處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述從粉煤灰中提取碳酸鋰的方法，其特征在于，所述步驟六中得到的碳酸鋰溶液進行循環(huán)使用。
【文檔編號】C01D15/08GK104477948SQ201410730161
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】劉建恩 申請人:宋英宏