专利名称：从铝质岩中提取金属锂的方法
技术领域：
本发明涉及金属锂的提取技术领域，特别是涉及一种从铝质岩中提取金属锂的方法。
背景技术：
低品位铝质岩(含Al2O3在30% 50%的低品位铝土矿)为铝土矿开采过程中的利用率极低岩石或固体废弃物，由于所含的三氧化二铝达不到工业品位，故在开采过程中以固体废弃物形式处理。但在铝质岩中含有微量的金属锂，将低品位铝质岩作为固体废弃物的处理方式造成了资源的巨大浪费，另外铝质岩的堆放也占用了大量的土地，并容易对矿山周边的生态环境造成污染。目前从矿石中提取锂元素主要是从锂辉石和锂云母中提取，提取工艺较为复杂，加工成本高，可用资源量较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有低品位铝质岩作为固体废弃物处理而造成其中所含的微量金属锂无法利 用的缺陷，提供一种从铝质岩中提取金属锂的方法，该方法简单，提取成本低，可获得纯度达80%以上的高纯含锂化合物。为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案:
本发明从铝质岩中提取金属锂的方法:将铝质岩粉碎，在600-800°C下煅烧，冷却至室温，加入稀酸，充分反应后过滤，滤液中加入NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液。加入NH3-NH4Cl缓冲液可使滤液中的铝、铬、铁、镓、锆生成沉淀除去。进一步的，上述从铝质岩中提取金属锂的方法为:将铝质岩粉碎至-100目 +300目，在600-800°C下煅烧1-1.5h，冷却至室温，加入4-8重量倍的质量百分浓度为7-30%的稀酸，升温至60_80°C,充分反应1.5-3h后过滤,滤液中加入滤液量4_8重量倍的质量百分浓度为5-10%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液。最佳的，前述方法为:将铝质岩粉碎至-200目，在600-800°C下煅烧lh，冷却至室温，加入4-6重量倍的质量百分浓度为15-20%的稀酸，升温至60°C，充分反应2h后过滤，滤液中加入滤液量4-8重量倍的质量百分浓度为5-10%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液。在前述的提取方法中，所述稀酸为稀盐酸、稀硫酸、稀碳酸或稀有机酸中的一种，其中，稀硫酸的质量分数小于70.4%，密度在1.5 g/cm3以下，浓度在9.2mol/L以下，稀盐酸的质量分数低于37%，物质的量浓度低于11.9mol/L.，密度低于1.19g/cm3。在所述浸取液中加入碳酸钠，可得到碳酸锂。锂元素赋存于铝质岩中粘土矿物层间的结构内，在加温至600°C 800°C条件下，锂元素可活化转移至浸取液，再将浸取液除杂，即可得到较纯净的含锂离子的浸取液。还可在浸取液中加入碳酸钠形成碳酸锂沉淀回收金属锂。
与现有技术相比，本发明是从铝质岩中提取金属锂，以稀酸为浸取剂，浸取液经除杂处理后可获得高纯的锂盐，能耗少、提取成本低，一方面可将原先难以利用的铝加工业废弃物进行有效处理，解决铝质岩固体废弃物堆放占用大量土地、对矿山周边环境造成污染的问题，另一方面又获得了具有高使用价值的能源资源金属锂，可适用于低品位的铝质岩，具有很好的工业应用价值。
具体实施例方式实施例1:将低品位铝质岩破碎至-200目，在600°C 800°C条件下煅烧60min 80min，冷却至室温，加入4 6重量倍的质量百分浓度为7-30%的稀盐酸，混合均匀，加热至60°C 80°C，搅拌反应2h，静止至室温，过滤，滤液中加入滤液量4-6重量倍的质量百分浓度为5-8%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液，在浸取液中加入Na2CO3即可得到纯度达80%以上的高纯Li2C03。实施例2:将低品位铝质岩破碎至-100目，在600°C 800°C条件下煅烧80min 90min，冷却至室温，加入6 8重量倍的质量百分浓度为7-20%的稀硫酸，混合均匀，加热至60°C 80°C，搅拌反应2h，静止至室温，过滤，滤液中加入滤液量6-8重量倍的质量百分浓度为8-10%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液，在浸取液中加入Na2CO3即可得到纯度达80%以上的高纯Li2C03。实施例3:将低品位铝质岩破碎至-300目，在600°C 800°C条件下煅烧80min 90min,冷却至室温，加入5重量倍质量分数为10-25%的稀有机酸，混合均匀，加热至60°C 800C，搅拌反应2h，静止至室温，过滤，滤液中加入滤液量4重量倍的质量百分浓度为8%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，即得含锂离子的浸取液，在浸取液中加入Na2CO3即可得到纯度达80%以上的高纯Li2CO3。实施例4 :将低品位铝质岩破碎至-200目，在600°C 800°C条件下煅烧80min 90min，冷却至室温，加入6重量倍质量百分浓度为10-30%的稀碳酸，混合均匀，加热至60°C 80°C，搅拌反应2h，静止至室温，过滤，滤液中加入滤液量8重量倍的质量百分浓度为5%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，即得含锂离子的浸取液，在浸取液中加入Na2CO3即可得到纯度达80%以上的高纯Li2C03。
权利要求
1.一种从铝质岩中提取金属锂的方法，其特征在于:将铝质岩粉碎，在600-800°C下煅烧，冷却至室温，加入稀酸，充分反应后过滤，滤液中加入NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液。
2.按照权利要求1所述从铝质岩中提取金属锂的方法，其特征在于:将铝质岩粉碎至-100目 +300目，在600-800°C下煅烧1-1.5h，冷却至室温，加入4-8重量倍的质量百分浓度为7-30%的稀酸，升温至60-80°C，充分反应1.5-3h后过滤，滤液中加入滤液量4_8重量倍的质量百分浓度为5-10%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液。
3.按照权利要求2所述从铝质岩中提取金属锂的方法，其特征在于:将铝质岩粉碎至-200目，在600-800°C下煅烧lh，冷却至室温，加入4-6重量倍的质量百分浓度为15-20%的稀酸，升温至60°C，充分反应2h后过滤，滤液中加入滤液量4-8重量倍的质量百分浓度为5-10%的NH3-NH4Cl缓冲液除杂，过滤，既得含锂离子的浸取液。
4.按照权利要求1至3任一所述从铝质岩中提取金属锂的方法，其特征在于:所述稀酸为稀盐酸、稀硫酸、稀碳酸或稀有机酸中的一种。
5.按照权利要求1至3任一所述从铝质岩中提取金属锂的方法，其特征在于:在所述浸取液中加入碳酸钠， 得到碳酸锂。
全文摘要
本发明公开了一种从铝质岩中提取金属锂的方法，将铝质岩粉碎，在600-800℃下煅烧，冷却至室温，加入稀酸，充分反应后过滤，既得含锂离子的浸提液，本发明是从铝质岩中提取金属锂，以稀酸为浸取剂，浸提液经除杂处理后可获得高纯的锂盐，能耗少、提取成本低，一方面将原先难以利用的工业废料进行了有效处理，解决铝质岩固体废弃物占用大量土地、对矿山周边环境造成污染的问题，另一方面又获得了具有高使用价值的能源资源金属锂，可适用于各种品味的铝质岩，具有很好的工业应用价值。
文档编号C22B7/00GK103173611SQ201110437928
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者张 杰, 任方涛 申请人:贵州大学