技术领域：
：本发明涉及一种从锂云母原料中提取锂的方法，特别是一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法。
背景技术：
：：锂盐如碳酸锂是一种重要的化工原料，是制造新能源锂电池的重要原料。随着国家新能源发展规划的出台，锂电新能源成为国家重点支持发展的能源产业之一；而硫酸锂或者是碳酸锂作为锂电新能源发展的重要基础原料，其需求量越来越大，价格也相应有上涨。在以锂云母为原料制备锂盐如碳酸锂的过程中，通常是将锂云母矿在矿山场地先进行选矿处理为锂云母精矿粉或是经过简单的除杂处理等工艺，制成锂云母精矿粉然后再使用交通运输工具，运输至制备锂盐的化工生产车间内即安装有大型生产车间设备的地方进行后续的如煅烧、浸出及萃取等提锂处理。由于锂云母矿中的锂含量一般均不高，通常是在6％以内，再加上其他的稀有金属的含量铷、铯、钾等，最多含量也仅在10％左右；因此，运输走的80％以上的为作废弃物使用的矿渣，这就大大的浪费了运输资源，造成运输资源的浪费，也进一步的提高了锂云母提取锂盐等的生产成本。因此，如何来提供一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，以锂含量较高的锂云母精矿粉为原料，直接在选矿厂采用堆浸—萃取-沉锂的办法，制备碳酸锂的新工艺，不仅大幅度的减少投资，同时降低生产成本，特别是降低了锂云母精矿粉的运输成本；并大幅度的降低了能耗，工艺稳定，易操作、易控制。技术实现要素：：本发明的目的就是要提供一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，本发明公开的技术方法，以锂含量较高的锂矿石的锂云母精矿粉为原料，直接在选矿厂采用堆浸—萃取-沉锂的办法，制备碳酸锂的新工艺，不仅大幅度的减少投资，同时降低生产成本，特别是降低了锂云母精矿粉的运输成本，并提高了锂的回收率高，工艺稳定，易操作、易控制，有利于实现工业化生产。本发明公开的一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，是以锂云母为原料，采用选矿堆积喷洒酸浸方法，包括喷洒酸浸、萃取、沉锂，其按如下步骤进行：1)制锂云母精矿粉，将低品位锂云母矿石原料置于破碎装置中进行粉碎，经浮选后，过200目筛，得锂云母精矿粉；2)制锂云母精矿粉堆，将锂云母精矿粉置于若干堆浸池中，形成若干锂云母精矿粉堆；3)喷淋浸出制堆浸液，由稀酸调配槽中装有的酸水溶液向2)步堆浸池中的锂云母精矿粉堆上进行喷淋，流出的滤液，经过若干次循环喷淋后，得到堆浸液；4)堆浸液富集为锂萃取液，对步聚3)得到的堆浸液进行检测，当堆浸液中的锂含量≥2.5g/l时作为锂萃取液，当堆浸液中的锂含量≤2.5g/l时返回步骤3)操作以酸水溶液对堆浸池中的锂云母精矿粉堆继续喷洒，不断循环步骤3)、4)操作，制锂萃取液；5)萃取，将步骤4)的锂萃取液置于萃取槽中，向步骤4)中的锂萃取液中加入萃取剂有机相，控制萃取过程中的相比、流比、混合时间和静置分离时间，得到的含锂有机相和萃余液，萃余液返回稀酸调配槽；6)反萃，向5)步含锂有机相加入反萃剂稀酸溶液进行反萃，进行若干次的反萃处理，得含锂反萃液；7)沉锂，将上步的含锂反萃液经沉淀、离心、固液分离处理，得湿碳酸锂，再经过烘干、粉碎得到工业级碳酸锂产品和沉锂液；8)沉锂液回收，是将7)步制备的沉锂液进行沉锂处理后，检测沉锂液中的na+<30.0g/l返回到稀酸调配槽中循环步骤3)操作回到堆浸池中，检测沉锂液中的na+≥30.0g/l时进入蒸发器蒸发浓缩，浓缩至晶体析出得到钠钾混合盐；锂含量低的浓缩后液重新回到稀酸调配槽中。本发明所述低品位锂云母矿石原料是控制锂云母矿石中的氧化锂含量≥2.8wt％。所述一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，其所述若干堆浸池是将堆浸池从高到低依次梯度设计。所述一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，优选的是步骤3)所述酸水溶液为稀硫酸溶液，控制酸水溶液的ph为4-6.进一步的，是所述萃取剂有机相为磷酸三丁脂和磺化煤油的混合。所述一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，优选的，是步骤6)控制含锂反萃液中的li+浓度含量<8.0g/l时返回步骤5)的萃取槽中再进行富集；控制含锂反萃液中金属li+浓度含量≥8.0g/l时再进入到沉锂车间进行步骤7)沉锂。进一步的，是步骤7)沉锂所述沉淀是向含锂反萃液中加入碳酸钠溶液进行沉淀处理后再进行固液分离。本发明工艺步骤如下：锂矿石原料粉碎→锂云母精矿粉原料→若干浸堆池堆浸处理→堆浸液→不合格返回堆浸处理→合格进入→萃取→反萃→沉锂→离心分离→分离得碳酸锂及沉锂后液→沉锂后液浓缩结晶制钠盐→浓缩后液返回堆浸液槽循环利用。本发明提的供一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，具有下述优点，主要是可以大幅度的降低锂云母提锂及相关稀有金属的投资成本，采用本发明的工艺路线，投资大幅度降低。经现投资的工艺测算一般传统工艺的投资在4.0—4.5万元/吨碳酸锂，而采用本发明工艺方法的投资仅在1.5万元/吨碳酸锂。如本发明需含氧化锂3.0％以上的锂云母精矿16.5吨，生产1吨工业级的碳酸锂，生产总成本小于2.5万元其中含原料成本1.7万元，锂的回收率大于81％。本发明不需要将锂云母精矿运送到冶炼厂，在选矿厂旁边就地堆浸、萃取、沉锂，直接得到工业级碳酸锂。本发明的工艺路线，无废水生产，100％的循环利用。堆浸后期的锂云母经自来水洗涤后，返回稀酸调配槽做堆浸液循环利用；实现了环保绿色循环生产碳酸锂的新工艺。本发明方法锂的综合收率可大于81％以上，且生产成本低，资源综合利用率高；是一种对环境影响最小的生产方之一。具体实施方式：实施例中涉及浓度均为质量浓度。本发明提供一种从锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，是以富含锂的锂云母精矿粉为原料，采用在锂云母矿石丰富的采矿区作为堆浸、萃取、沉锂技术方法的实施地；锂云母采用堆浸-萃取-沉锂的办法，直接在选矿厂采用堆浸—萃取-沉锂的方法法，由工业碳酸锂进而制备电池级碳酸锂的新工艺，不仅大幅度的减少投资，同时降低生产成本。本发明的一种锂云母原料堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，是以锂云母为原料，采用选矿堆积喷洒酸浸方法，包括喷洒酸浸、萃取、沉锂，按如下步骤进行：1)制锂云母精矿粉，将低品位锂云母矿石原料即是锂云母矿石中的氧化锂含量≥2.8wt％的锂云母精置于破碎装置中进行粉碎，过200目筛，得锂云母精矿粉，通常的控制锂云母精矿粉的粒度80％以上达到200目；2)制锂云母精矿粉堆，将锂云母精矿粉置于若干堆浸池中，形成若干锂云母精矿粉堆；即是将若干堆浸池由高而低依次的排列设计，任意两相邻堆浸池之间，类似于梯田形式的设计，上一堆浸池中排出的堆浸液依次的可以自然的流入到下一堆浸池内作为堆浸液使用，依此类推，一般的设计有2-8个相邻堆浸池，到最后一个堆浸池中排出的不合要求的堆浸液由泵抽入到稀酸调配槽中作为第一堆浸池的堆浸液的喷酸使用，以此循环往复使用；3)喷酸制堆浸液，由稀酸调配槽中装有的稀硫酸的酸水溶液，控制酸水溶液的ph为4-6之间，向2)步堆浸池中的锂云母精矿粉堆上分别喷洒酸水溶液，流出的滤液，得到堆浸液；在喷酸制堆浸液的过程中，为了使锂云母精矿粉能与喷洒的酸水溶液得到充分接触，在堆浸池中可以设搅拌器，在酸水溶液对锂云母精矿粉进行喷洒的同时，利用搅拌器对锂云母精矿粉进行不断的搅拌；4)堆浸液富集为锂萃取液，对步聚3)得到的堆浸液进行检测，当堆浸液中的锂含量≥2.5g/l时作为锂萃取液，进入下一步的萃取槽中即步聚5)的萃取工艺，当检测到堆浸液中的锂含量≤2.5g/l时则返回步骤3)操作以酸水溶液对堆浸池中的锂云母精矿粉堆继续喷洒，不断循环步骤3)、4)操作，制得符合要求即堆浸液中的锂含量≥2.5g/l时为锂萃取液；5)萃取，将步骤4)的锂萃取液置于萃取槽中，向步骤4)中的锂萃取液中加入萃取剂有机相为磷酸三丁脂和磺化煤油的混合，控制萃取过程中的相比、流比、混合时间和静置分离时间按现有技术的方法参数控制，得到的含锂有机相和萃余液，萃余液返回稀酸调配槽；6)反萃制含锂反萃液，向5)步含锂有机相用稀酸溶液加入反萃剂，进行若干次的反萃处理，得含锂反萃液；控制含锂反萃液中的li+浓度含量<8.0g/l时返回步骤5)的萃取槽中再进行富集；控制含锂反萃液中金属li+浓度含量≥8.0g/l时再进入到沉锂车间进行步骤7)沉锂；7)沉锂，向含反萃液中加入碳酸钠溶液进行沉淀处理后再进行固液分离经沉淀、离心、固液分离处理，得湿碳酸锂，再经过烘干、粉碎得到工业级碳酸锂产品和沉锂液；8)沉锂液回收，是将7)步制备的沉锂液进行沉锂处理后，控制沉锂液中的na+<30.0g/l返回到稀酸调配槽中循环步骤3)操作回到堆浸池中，控制沉锂液中的na+≥30.0g/l时进入蒸发器蒸发浓缩，浓缩至晶体析出得到钠钾混合盐；锂含量低的浓缩后液重新回到稀酸调配槽中作为调配酸水溶液使用。实施例1下面实施例以宜春某钽铌锂矿生产的锂云母原料为本发明的锂云母精矿粉堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，经初步检测其各主要化学组成成份如下表(wt％)余量是氟，下面的具体的实施例中的方法步骤未说明之处均与上述说明书中所公开的内容相同；li2ok2ona2oal2o3sio2fe2o3rb2ocs2o4.211.760.6923.9051.930.361.710.381)制锂云母精矿粉，即锂云母矿石原料破碎处理是将上述组分组成的锂云母矿石矿置于破碎装置中，先经颚式破碎机粗碎，中碎、细碎后过筛，筛下物入球磨机研磨后用高频振动筛进行筛分后，如再用高梯度磁选机，除去弱磁性铁质矿物，过200目，控制所述的高梯度磁选机的磁极表面磁场强度为h≤1800a/m；即得锂云母精矿粉；精矿粉的细度大概是200目占比例约75％以上，细度达到堆浸的要求用铲车堆放堆浸池中；2)将锂云母精矿粉置于若干堆浸池中，形成若干锂云母精矿粉堆，堆浸主要所用的酸是工业级的硫酸经过稀释后控制ph＝4--6之间，堆浸池外部是水泥构成，中间是竹片编织而成的垫层，以便溶液渗透和流动即堆浸液的流动，经过长时间稀酸浸泡的锂云母精矿粉，得到含锂的堆浸液；氧化锂的含量小于0.35％的堆浸渣经自来水浸泡洗涤后作为新型环保建筑材料综合利用，变废为宝，洗涤水作为后续堆浸配液用，配制酸水溶液用；3)向堆浸池中的锂云母精矿粉中喷洒置于稀酸调配槽中的酸水溶液，即上述的稀硫酸溶液，由堆浸池中流出的堆浸液，进行富集得到堆浸液，控制堆浸液锂含量小于2.5g/l-3.0g/l返回到稀酸调配槽中，同样作为调配酸水溶液用水，再循环到堆浸池中，再次富集；4)堆浸液富集为锂萃取液，堆浸液锂含量随着不断的循环而上升富集，金属锂含量约达到2.5g/l-3.0g/l时，堆浸液进入到锂萃取回收系统；即对步聚3)得到的堆浸液进行检测，当堆浸液中的锂含量≥2.5g/l时作为锂萃取液，当堆浸液中的锂含量≤2.5g/l时返回步骤3)操作以酸水溶液对堆浸池中的锂云母精矿粉堆继续喷洒，不断循环步骤3)、4)操作，制得锂萃取液；5)萃取，将步骤4)的锂萃取液置于萃取槽中，向步骤4)中的锂萃取液中加入萃取剂有机相，控制萃取过程中的相比、流比、混合时间和静置分离时间，得到的含锂有机相和萃余液，萃余液返回稀酸调配槽；采用磷酸三丁脂+磺化煤油体系有机相对堆浸液在萃取槽中进行萃取；6)反萃制含锂反萃液，反萃剂主要是用稀酸经过几次逆流萃取把锂盐从有机相中萃取到水相中，反萃液金属锂含量小于6.0g/l返回到萃取槽中再进行富集；反萃液金属锂含量≥6.0g/l进入到沉锂车间进行沉锂处理和沉锂液；7)沉锂主要采用碳酸钠进行沉淀的碳酸锂和混合盐的水溶液，经过离心机离心分离得到湿的碳酸锂，再经过烘干、粉碎得到工业级碳酸锂产品和沉锂液；8)沉锂液回收，沉锂后的沉锂液主要是以钠钾离子存在，含有少部分含量低的锂溶液，溶液中na+<30.0g/l返回到稀酸液配制槽中循环回到堆浸池中，溶液中na+≥30.0g/l进入蒸发器蒸发浓缩，浓缩至晶体析出得到钠钾混合盐；锂含量低的浓缩后液重新回到稀酸调配槽中。下述实施例中未说明之处均是与实施例1及说明书中所述的内容相同。实施例2下面实施例以宜春某钽铌锂矿生产的锂云母原料为本发明的锂云母精矿粉堆浸快速提取工业碳酸锂的方法，经初步检测其各主要化学组成成份如下表(wt％)余量是氟，下面的具体的实施例中的方法步骤未说明之处均与上述说明书中所公开的内容相同；li2ok2ona2oal2o3sio2fe2o3rb2ocs2o2.912.710.6924.2352.140.361.740.421)制锂云母精矿粉，即锂云母矿石原料破碎处理是将上述组分组成的锂云母矿石矿置于破碎装置中，先经颚式破碎机粗碎，中碎、细碎后过筛，筛下物入球磨机研磨后用高频振动筛进行筛分后，如再用高梯度磁选机，除去弱磁性铁质矿物，过200目，控制所述的高梯度磁选机的磁极表面磁场强度为h≤1700a/m；即得锂云母精矿粉；精矿粉的细度大概是200目占比例约85％以上，细度达到堆浸的要求用铲车堆放堆浸池中；2)将锂云母精矿粉置于若干堆浸池中，堆浸池成梯度设计，本实施例设2-4个堆浸池，第一浸堆池中设有搅拌器如搅拌棒，在堆浸过程中堆浸池中的形成的锂云母精矿粉堆进行搅拌，以使酸水溶液与锂云母精矿粉得到充分接触浸渍，堆浸主要所用的酸是工业级的硫酸经过稀释后控制ph＝4--6之间，堆浸池外部是水泥构成，中间是竹片编织而成的垫层，以便溶液渗透和流动即堆浸液的流动，最后一个堆浸池中流出的堆浸液符合要求的进入到下步的萃取工序，不符合要求的由泵抽入稀酸调配槽中，经过长时间稀酸浸泡的锂云母精矿粉，得到含锂的堆浸液；氧化锂的含量小于0.35％的堆浸渣经自来水浸泡洗涤后作为新型环保建筑材料综合利用，变废为宝，洗涤水作为后续堆浸配液用，配制酸水溶液用；3)向堆浸池中的锂云母精矿粉中喷洒置于稀酸调配槽中的酸水溶液，即上述的稀硫酸溶液，由堆浸池中流出的堆浸液，进行富集得到堆浸液，控制堆浸液锂含量小于2.5g/l-3.0g/l返回到稀酸调配槽中，同样作为调配酸水溶液用水，再循环到堆浸池中，再次富集；4)堆浸液富集为锂萃取液，堆浸液锂含量随着不断的循环而上升富集，金属锂含量约达到3.0g/l时，堆浸液进入到锂萃取回收系统；即对步聚3)得到的堆浸液进行检测，当堆浸液中的锂含量≥2.5g/l时作为锂萃取液，当堆浸液中的锂含量≤2.5g/l时返回步骤3)操作以酸水溶液对堆浸池中的锂云母精矿粉堆继续喷洒，不断循环步骤3)、4)操作，制得锂萃取液；5)萃取，将步骤4)的锂萃取液置于萃取槽中，向步骤4)中的锂萃取液中加入萃取剂有机相，控制萃取过程中的相比、流比、混合时间和静置分离时间，得到的含锂有机相和萃余液，萃余液返回稀酸调配槽；采用磷酸三丁脂+磺化煤油体系有机相对堆浸液在萃取槽中进行萃取；6)反萃制含锂反萃液，反萃剂主要是用稀酸经过几次逆流萃取把锂盐从有机相中萃取到水相中，反萃液金属锂含量小于6.0g/l返回到萃取槽中再进行富集；反萃液金属锂含量≥6.0g/l进入到沉锂车间进行沉锂处理和沉锂液；7)沉锂主要采用碳酸钠进行沉淀的碳酸锂和混合盐的水溶液，经过离心机离心分离得到湿的碳酸锂，再经过烘干、粉碎得到工业级碳酸锂产品和沉锂液；8)沉锂液回收，沉锂后的沉锂液主要是以钠钾离子存在，含有少部分含量低的锂溶液，溶液中na+<30.0g/l返回到稀酸液配制槽中循环回到堆浸池中，溶液中na+≥30.0g/l进入蒸发器蒸发浓缩，浓缩至晶体析出得到钠钾混合盐；锂含量低的浓缩后液重新回到稀酸调配槽中。当前第1页1 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