本發(fā)明涉及資源綜合利用,具體涉及一種從碳酸鹽黏土型鋰礦中制備碳酸鋰的方法。
背景技術:
1、隨著社會經濟的發(fā)展,全球石油資源的供需矛盾日漸突出,各大主要經濟體紛紛推廣和普及電動汽車;受混合動力和電動汽車鋰電池市場的拉動,全球碳酸鋰的需求量大幅提升,鋰電新能源成為國家重點支持發(fā)展的能源產業(yè)之一。
2、中國擁有豐富的資源儲量,但是國內鋰產品加工原料對外依存度高達80%,其中進口鋰輝石占比為66%,進口高濃度鹵水占比為18%。我國鋰資源進口主要原因:一是礦石提鋰中鋰云母資源生產成本居高不下,鋰輝石礦石資源或地理開采難度大,或品質差、分布散,基本無法長期滿足碳酸鋰的生產企業(yè)需求,因此需要從國外進口高品質鋰精礦資源;二是我國鹽湖鹵水鎂鋰比高,提鋰技術難度大,技術壁壘使得國內企業(yè)不得不從國外進口低鎂鋰比的高濃度鹵水。因此,尋找和開發(fā)新型鋰資源已成為我國的當務之急。
3、近年來,碳酸鹽黏土型鋰礦是在云南滇中地區(qū)發(fā)現(xiàn)的一種新型鋰礦,其資源量巨大。但有關“碳酸鹽黏土型鋰礦床”鋰資源的高效清潔綜合利用方面的工作,尚屬于研究及技術空白,沒有先例和研究資料可供參考借鑒。
4、同時,現(xiàn)有工藝對傳統(tǒng)鋰資源的提鋰應用較為成熟,但還不能適用于碳酸鹽黏土型鋰礦資源的開發(fā)利用,且隨著環(huán)保壓力日益增大,其資源清潔化綜合利用需求迫切。若能研發(fā)出一種從碳酸鹽黏土型鋰礦中清潔、高效地提鋰工藝,可從根本上解決我國鋰資源對外部的依賴,保障國家能源安全。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題,本發(fā)明提供一種從碳酸鹽黏土型鋰礦中制備碳酸鋰的方法,其填補了碳酸鹽黏土型鋰礦綜合利用的空白,有效解決鋰礦品位低、能耗大、回收率低的問題,為鋰資源的開發(fā)利用提供技術基礎。
2、本發(fā)明公開了一種從碳酸鹽黏土型鋰礦中制備碳酸鋰的方法,包括:
3、對碳酸鹽黏土型鋰礦依次進行破碎、研磨、篩分和焙燒,得到焙燒熟料;
4、對焙燒熟料進行酸浸處理,而后抽濾得到浸取液;
5、向浸取液中加入中和沉淀劑進行第一除雜處理,而后抽濾得到中和濾液;
6、向中和濾液中加入凈化沉淀劑進行第二除雜處理,而后抽濾得到凈化濾液;
7、對凈化濾液進行富集處理,得到富集液;
8、向富集液中加入沉鋰沉淀劑,得到碳酸鋰。
9、作為本發(fā)明的進一步改進,所述對碳酸鹽黏土型鋰礦依次進行破碎、研磨、篩分和焙燒,得到焙燒熟料;包括:
10、對碳酸鹽黏土型鋰礦進行破碎,得到礦料;其中,礦料的粒度為2mm~30mm;
11、對礦料進行研磨,得到粗制粉料;其中,研磨時間為10min~60min;
12、對粗制粉料進行篩分,得到篩下產品;其中,篩下產品的粒度小于0.850mm,篩上產品返回研磨工段繼續(xù)研磨,篩下產品的質量占比為60%~90%;
13、對篩下產品進行焙燒,得到焙燒熟料;其中,焙燒溫度為300℃~1500℃。
14、作為本發(fā)明的進一步改進,在酸浸處理工序中,
15、所使用的酸液包括但不限于以下一種或多種:硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸、檸檬酸、酒石酸、乙二酸;
16、酸液的質量分數為10%~30%,焙燒熟料與酸液的固液比為1:1~1:5;
17、浸取溫度為60℃~90℃,浸取時間為30min~150min。
18、作為本發(fā)明的進一步改進,在酸浸處理工序中,還包括:
19、將抽濾后得到的酸浸濾渣洗滌1~5次,得到酸浸濾渣洗液和酸浸洗滌渣,酸浸濾渣洗液返回配制酸液。
20、作為本發(fā)明的進一步改進,在第一除雜處理工序中,
21、中和沉淀劑的質量分數為10%~60%;
22、加入中和沉淀劑,調節(jié)ph至4.00~7.00;
23、中和沉淀劑包括但不限于以下一種或多種:氫氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鎂、碳酸鈉。
24、作為本發(fā)明的進一步改進,在第一除雜處理工序中,還包括:
25、將抽濾后得到的中和濾渣洗滌1~5次,得到中和濾渣洗液和中和洗滌渣,中和濾渣洗液返回配制中和沉淀劑,中和洗滌渣用于制備副產品;其中,所述中和濾渣包含有價金屬al3+、fe3+等,所述副產品包括高強度石膏、氧化鐵和氧化鋁。
26、作為本發(fā)明的進一步改進,在第二除雜處理工序中,
27、凈化沉淀劑的質量分數為10%~60%;
28、加入凈化沉淀劑,調節(jié)ph至10.00~13.00;
29、凈化沉淀劑包括但不限于以下一種或多種:氫氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鎂、碳酸鈉。
30、作為本發(fā)明的進一步改進,在第二除雜處理工序中,還包括:
31、將抽濾后得到的凈化濾渣洗滌1~5次,得到凈化濾渣洗液和凈化洗滌渣,凈化濾渣洗液返回配制凈化沉淀劑,凈化洗滌渣返回作為中和沉淀劑;其中,所述凈化濾渣包含有價金屬ca2+、mg2+等。
32、作為本發(fā)明的進一步改進,所述對凈化濾液進行富集處理,得到富集液;包括:
33、采用反滲透技術對凈化濾液進行初次富集;其中,反滲透所使用的主壓為0.1mpa~0.4mpa,輔壓為0.5mpa~4.0mpa,溫度為10℃~30℃。
34、將初次富集液經萃取得到深度富集液;其中,富集倍數為30倍~100倍。
35、作為本發(fā)明的進一步改進,所述沉鋰沉淀劑包括但不限于以下一種或多種:碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸銨。
36、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果為:
37、本發(fā)明以碳酸鹽黏土型鋰礦為原料,對主要有價元素分步分離,填補了碳酸鹽黏土型鋰礦綜合利用的技術空白;同時,該方法具有成本低、易操作、效率高等優(yōu)點,具有顯著的經濟效益和較好的應用前景,使碳酸鹽黏土型鋰礦綜合利用價值全面提升。
1.一種從碳酸鹽黏土型鋰礦中制備碳酸鋰的方法,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對碳酸鹽黏土型鋰礦依次進行破碎、研磨、篩分和焙燒,得到焙燒熟料;包括:
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在酸浸處理工序中,
4.如權利要求3所述的方法,其特征在于,在酸浸處理工序中,還包括:
5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在第一除雜處理工序中,
6.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在第一除雜處理工序中,還包括:
7.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在第二除雜處理工序中,
8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,在第二除雜處理工序中,還包括:
9.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對凈化濾液進行富集處理,得到富集液;包括:
10.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述沉鋰沉淀劑包括但不限于以下一種或多種:碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸銨。