一种从锂云母中提取锂盐的方法
【专利摘要】一种从锂云母中提取锂盐的方法，其步骤是：将锂云母矿料与CaO和Ca(CH3COO)2球磨混合后在等离子发生器中进行焙烧；将焙烧料在加压状态下和稀硫酸溶液和(NH4)2SO4进行反应，控制酸浸温度为85-100℃，得固液混合物，降温冷冻，分离钾铷铯矾，过滤，加碱，除杂，沉锂制锂盐；本发明方法能将原料中的氟去除干净，减少原料焙烧阶段氟气生成对设备的损坏和环境的污染，提高锂云母原料中稀有金属原料的提取利用率，降低能源消耗，缩短反应时间，及酸碱原料的消耗用量。本发明条件温和，操作过程稳定，生产周期短，设备效率高，并可实现资源的综合利用，生产成本低，有利于实现从锂云母中提取锂盐工业化生产。
【专利说明】一种从锂云母中提取锂盐的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂盐的提取方法，特别涉及一种从锂云母中提取锂盐的方法。
【背景技术】
[0002] 锂云母是一种重要的矿产资源，其含有丰富的稀有金属材料，锂、钠、钾、铷、铯、铝 等。随着世界能源的日益紧张，开发利用新能源为世界的共同课题，锂电新能源作为新能源 发展的重要产业之一，越来越被各国所重视；锂及其盐类碳酸锂，硫酸锂等盐是锂电新能源 产业的基础性原料产品，而锂云母中含有锂电新能源产业的基础材料锂金属，因此对锂云 母的开发应用成为当今的热门课题。
[0003] 目前处理锂云母矿的方法，工业上应用的方法主要为煅烧或焙烧法，酸浸法；或者 是煅烧与酸浸相结合的方法。现有的对锂云母的煅烧生产中，普遍使用的是窑炉生产方式 进行，如立式的煤窑炉等，其在对锂云母的煅烧时是在800-950°C时锂云母的层状结构被打 开，锂云母物料的膨松度加大。在此温度下使用目前的煅烧装置与方法，需要至少60分钟 左右的时间，这样就造成一是维持高温加热时间过长，能源消耗过大；二是由于锂云母矿原 料长时间的在高温下溶解与煅烧，使得锂云母原料中的稀有金属材料烧失率提高，降低了 稀有金属的回收利用率。污染也大。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种从锂云母中提取锂盐的方法，其是将锂云母矿粉加入 CaO和Ca (CH3COO)2后通过等离子发生器产生的高温差热反应，使锂云母结构发生转变，粒 径变小，反应时间缩短，提高了锂云母原料中稀有金属原料的提取利用率，降低了能源消 耗，提高了锂云母的经济效益。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] 本发明提供的从锂云母中提取锂盐的方法，其具体步骤如下：
[0007] 1)将锂云母矿粉与CaO和Ca (CH3COO) 2经等离子发生器高温焙烧并除氟：
[0008] 将100-400目的锂云母矿粉与CaO和Ca(CH3COO)2按质量比为锂云母矿粉：CaO : Ca (CH3COO) 2 = 1 :0. 1-0. 4 :0. 01-0. 05进行球磨混合0. 5-2小时；之后置于等离子发生器进 行焙烧得焙烧料，之后再对焙烧料进行粉碎得焙烧粉料；其焙烧温度为1500-200(TC，焙烧 时间为10_30min ;
[0009] 2)对所得焙烧粉料进行酸浸：
[0010] 所述酸浸是将步骤1)所得焙烧粉料与质量浓度为15% -35 %稀硫酸溶液和 (NH4)2SO4按质量比为I :2-4 :0· 05-0. 2比例均匀混合，然后加热升温至85°C -KKTC，同时 加压并控制反应压力在1. 5-2. 5个大气压，搅拌使之充分反应，反应时间在2-5小时，此反 应中残留于锂云母矿粉中的氟被进一步去除，得到含硫酸盐的固液混合溶液；对所得固液 混合溶液进行过滤除渣得滤液；
[0011] 3)将上述滤液进行冷冻处理：
[0012] 将上述滤液注入冷冻罐中，在搅拌条件下降温至0?-50°c分离出固体钾矾，得洗 液；对洗液加水加热，再经结晶分离除去铷、铯、钾矾得母液；
[0013] 4)中和、分离、沉锂：
[0014] 向母液1中氢氧化铝，或氢氧化钠和氢氧化铝（其质量比为0. 5?1:1)，在搅拌的 条件下调整pH值为14?15 ;并浓缩脱水，分离去杂，得到含Li+的溶液；沉锂，再向含Li+溶 液中通入二氧化碳气体、加入碳酸盐或硫酸盐制得锂盐；所制得的锂盐为碳酸锂或硫酸锂。
[0015] 所述步骤1)所得焙烧料中含有CaF2。
[0016] 所述步骤1)所得焙烧粉料的粒径在0. 5 μ m-5 μ m范围之内。
[0017] 本发明的从锂云母原料中提取锂盐的方法，采用将锂云母与Ca(CH3COO) 2通过等 离子发生器产生的高温差热反应，使锂云母结构发生转变，等离子发生器的工作原理是将 低电压通过升压电路升至正高压及负高压，利用正高压与负高压电离空气产生正负离子。 形成的高温对锂云母原料进行煅烧，通过等离子发生器的温度迅速达到1500°C以上，在瞬 时高温下Ca 2+离子和F-离子直接生成难溶于水的CaF2，避免了 HF气体的生成，降低了对环 境的污染，锂云母结构中存在的CH3COCT离子在高温下的热分解产生的逸出性气体和等离 子发生器产生的高温使锂云母的层片状结构迅速被打开；由于在高温状态下锂及其各稀有 金属元素在弱酸环境下极易游离出来，极有利于稀有金属元素被浸出，大幅度的缩短了反 应时间。在酸浸阶段加入（NH 4)2SO4，过量SO42-离子的加入和NH 4+的缓冲作用，提高了锂云 母原料中稀有金属原料的提取利用率，降低了能源消耗，缩短了反应时间，及酸碱原料的消 耗用量。
[0018] 本发明的从锂云母原料中提取锂盐的方法，其优点在于：焙烧阶段CaO和 Ca(CH3COO)2的加入能将锂云母原料中的氟去除干净，减少原料焙烧阶段氟气生成对设备 的损坏和环境的污染；Ca(CH 3COO)2的热分解和离子发生器产生的高温差热反应使锂云母 层状结构打开，晶粒粒径减小，提高锂云母原料中稀有金属原料的提取利用率，缓冲溶液 (NH 4)2SO4的加入可降低能源消耗，缩短反应时间，及酸碱原料的消耗用量。
【具体实施方式】：
[0019] 实施例1 :实施例中涉及浓度均为质量浓度。
[0020] 取宜春钽铌锂矿生产的锂云母原料其主要化学组成成份如下表I (Wt % )余量是 氟；表1为：
[0021]
【权利要求】
1. 一种从锂云母中提取锂盐的方法，其具体步骤如下： 1) 将锂云母矿粉与CaO和Ca(CH3COO)2经等离子发生器高温焙烧并除氟： 将100-400目的锂云母矿粉与CaO和Ca(CH3COO)2按质量比为锂云母矿粉：CaO : Ca (CH3COO) 2 = 1 :0. 1-0. 4 :0. 01-0. 05进行球磨混合0. 5-2小时；之后置于等离子发生器进 行焙烧得焙烧料，之后再对焙烧料进行粉碎得焙烧粉料；其焙烧温度为1500-200(TC，焙烧 时间为10_30min ; 2) 对所得焙烧粉料进行酸浸： 所述酸浸是将步骤1)所得焙烧粉料与质量浓度为15% -35%稀硫酸溶液和（NH4)2SO4 按质量比为1 :2_4 :0. 05-0. 2比例均匀混合，然后加热升温至85°C -KKTC，同时加压并控 制反应压力在1. 5-2. 5个大气压，搅拌使之充分反应，反应时间在2-5小时，此反应中残留 于锂云母矿粉中的氟被进一步去除，得到含硫酸盐的固液混合溶液；对所得固液混合溶液 进行过滤除渣得滤液； 3) 将上述滤液进行冷冻处理： 将上述滤液注入冷冻罐中，在搅拌条件下降温至〇?-50°C分离出固体钾矾，得洗液； 对洗液加水加热，再经结晶分离除去铷、铯、钾矾得母液； 4) 中和、分离、沉锂： 向母液1中加氢氧化铝，或氢氧化钠和氢氧化铝（其质量比为〇. 5?1:1)，在搅拌的条 件下调整pH值为14?15 ;并浓缩脱水，分离去杂，得到含Li+的溶液；沉锂，再向含Li+溶 液中通入二氧化碳气体、加入碳酸盐或硫酸盐制得锂盐；所制得的锂盐为碳酸锂或硫酸锂。
2. 按权利要求1所述的从锂云母中提取碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤1)所得 焙烧料中含有CaF2。
3. 按权利要求1所述的从锂云母中提取锂盐的方法，其特征在于，所述步骤1)所得焙 烧粉料的粒径在〇. 5 ii m-5 ii m范围之内。
【文档编号】C22B26/12GK104313349SQ201410532350
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】李宇龙, 胡春晖 申请人:李宇龙, 胡春晖