權(quán)利要求
1.一種
低品位鐵
鋰云母回收鋰銣銫鉀的方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1、將低品位鐵鋰云母原礦破磨,通過磁選或
浮選得到鋰云母精礦;
S2、將步驟S1中得到鋰云母精礦進(jìn)行干燥;
S3、將鋰云母精礦、CaSO4·2H2O、Ca(OH)2和CaCO3進(jìn)行配礦、混勻和干磨,得到混料;
S4、將步驟S3所得的混料進(jìn)行制粒,得到礦團(tuán);
S5、將步驟S4所得的礦團(tuán)干燥后進(jìn)行焙燒;
S6、將步驟S5中焙燒后得到的焙砂出爐降溫,然后進(jìn)行磨礦調(diào)漿,得到的礦漿泵送至浸出槽進(jìn)行浸出;
S7、將步驟S6浸出完成得到的浸出礦漿進(jìn)行固液分離,固液分離得到的浸出貴液轉(zhuǎn)入步驟S9中進(jìn)行凈化除雜,浸出渣則進(jìn)行洗滌,洗液返回步驟S6中參與浸出,浸出洗滌渣轉(zhuǎn)入步驟S8;
S8、將步驟S7所得的浸出洗滌渣進(jìn)行選礦,浮選出石膏,石膏進(jìn)行干燥后返回步驟S3中使用;
S9、將步驟S7所得的浸出貴液送入一級(jí)凈化槽,并加入石灰漿,初步除F和Mg,然后進(jìn)一步送入二級(jí)凈化槽中,并加入含碳酸根物料進(jìn)行除鈣,得到凈化后漿液;凈化后漿液過濾后,過濾所得的凈化后液送入步驟S10,過濾所得的濾渣洗滌并干燥后返回步驟S5中進(jìn)行焙燒,濾渣洗滌所得的洗滌后液返回一級(jí)凈化槽中;
S10、對(duì)步驟S9所得的凈化后液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,當(dāng)蒸發(fā)至有晶體析出時(shí),冷藏析出鉀鹽,隨后進(jìn)行過濾,所得的濾液進(jìn)入步驟S11的處理,析出的鉀鹽進(jìn)行離心分離,離心分離得到的液體返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,分離得到的固體則采用飽和的硫酸鉀溶液進(jìn)行洗滌,洗滌液返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;
S11、步驟S10所得的濾液加熱后加入碳酸鉀,反應(yīng)結(jié)束后離心過濾得到粗制
碳酸鋰,粗制碳酸鋰進(jìn)行碳酸鋰精制,沉鋰母液進(jìn)入步驟S12;
S12、沉鋰母液與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行萃取、洗滌和反萃,得到的富銫液,富銫液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銫產(chǎn)品;
S13、步驟S12萃取后得到的萃銫后液,與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行萃取、洗滌和反萃,所得的富銣液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銣產(chǎn)品;
S14、步驟S13萃取后得到的萃銣余液,一部分在除油后作為含碳酸根物料返回步驟S9用于除鈣,另一部分在除油后加入硫酸,再返回步驟S10中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S1中,鋰云母精礦中Li2O質(zhì)量含量為1~3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S2中,將鋰云母精礦干燥至得到水分<5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S3中,質(zhì)量比鋰云母精礦:CaSO4·2H2O:Ca(OH)2:CaCO3=1:0.3~0.6:0~0.3:0~0.5;所述混料的細(xì)度為-15~-25um占85%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S3中,所述礦團(tuán)的粒度為1-20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S5中,礦團(tuán)經(jīng)回轉(zhuǎn)窯850~1050℃焙燒0.5-2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S6中,焙砂出爐降溫至100-200℃;浸出0.5~2h,浸出溫度為50-90℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S11中,步驟S10所得的濾液加熱后加入理論摩爾量1-1.2倍的碳酸鉀,反應(yīng)1h;粗制碳酸鋰依次氫化分解、離子交換和熱解精制得到
電池級(jí)碳酸鋰。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S12和步驟S13中所述的萃取有機(jī)相均含有萃取劑t-BAMBP和稀釋劑煤油,t-BAMBP體積濃度為10-30%;步驟S12中洗滌采用的洗水為5-20g/L稀硫酸溶液,步驟S13中洗滌使用的洗水為20-30g/L稀硫酸溶液;步驟S12中反萃使用的反萃液為10-30g/L稀硫酸溶液,步驟S13中反萃使用的反萃液為20-40g/L硫酸溶液。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種低品位鐵鋰云母回收鋰銣銫鉀的方法。
背景技術(shù)
[0002]鋰云母是重要的稀缺戰(zhàn)略資源。某些鋰云母礦床,品位低,且大多發(fā)生強(qiáng)烈的赤鐵礦化,少數(shù)腐蝕為綠泥石,使得磁選過程弱磁性的目標(biāo)礦物無法富集,浮選過程綠泥石部分容易泥化,致使選礦工序中目標(biāo)礦物損失在尾渣中,因此,經(jīng)磁選或浮選后,Li2O含量?jī)H為1.5%-3.0%,且伴生高含量的鐵和氟,其中Fe2O3含量13%-15%,F(xiàn)含量5%-7%,進(jìn)一步加大了鋰銣銫的提取難度,使其置換難度加大,且氟在焙燒或浸出過程釋放到氣相或水相中,均會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕,加大了設(shè)備的經(jīng)濟(jì)投入,容易污染環(huán)境和影響產(chǎn)品質(zhì)量,因此,研究經(jīng)濟(jì)高效且環(huán)保的處理工藝是該類資源開發(fā)的重要方向。
[0003]鋰云母精礦冶金提取,在實(shí)驗(yàn)室階段的工藝主要有硫酸法、氟化學(xué)法、堿法、壓煮法與硫酸鹽法等。這些方法均在經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、以及設(shè)備運(yùn)行上存在些許問題,而未被工業(yè)化應(yīng)用。中國(guó)專利申請(qǐng)CN107475537A公開了從鋰云母原料中提取鋰、銣、銫鹽的方法,以鋰云母為原料,包括對(duì)鋰云母礦進(jìn)行原料預(yù)處理、兩段焙燒、機(jī)械活化處理、壓煮浸出、分離提取工序;包括如下方法步驟:原料預(yù)處理,是將鋰云母礦粉碎后和焙燒添加劑混合,所述焙燒添加劑包括腐植酸鈉、氫氧化鈉、硫酸鈉、鈣化合物的混合,通過控制低溫焙燒及等離子高溫焙燒相結(jié)合脫氟及對(duì)焙砂的機(jī)械活化處理,使鋰云母礦中的金屬元素能夠極大限度分離提取,可提高鋰云母礦的鋰、銣、銫的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。但是該方案操作難度大(氫氧化鈉會(huì)潮解,礦藥混合均勻難度大,F(xiàn)進(jìn)入氣相和液相對(duì)設(shè)備的腐蝕影響大),對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的企業(yè)來說,該工藝流程復(fù)雜,適應(yīng)性不強(qiáng)。中國(guó)專利申請(qǐng)CN107937733A公開了從鐵鋰云母中提取鋰鉀銣銫的工藝,將鐵鋰云母礦磨成鐵鋰云母粉,-100目占80wt%以上;礦藥混合后700℃~1000℃下焙燒,水浸得到的水浸液加入堿調(diào)節(jié)pH值至8.5~9.5,固液分離;濾液濃縮后加入碳酸鹽,固液分離除鈣,除鈣后液蒸發(fā)濃縮加入碳酸鹽沉鋰,沉淀鋰后液補(bǔ)加氫氧根離子萃銫,萃銫余液補(bǔ)加氫氧根,萃銣,萃銣余液蒸發(fā)濃縮制備得到鉀鹽。該方案可提取鋰云母礦的鋰、銣、銫、鉀,但系統(tǒng)需不斷補(bǔ)加氫氧化鈉,藥劑成本高,進(jìn)入萃銣、銫的溶液鉀、鈉含量高,對(duì)萃取產(chǎn)生嚴(yán)重的競(jìng)位吸附,影響銣、銫鹽的產(chǎn)品質(zhì)量;得到的鉀鹽會(huì)夾帶大量未被沉淀的鋰,大幅度的降低了鋰的綜合回收率,造成經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)。中國(guó)專利申請(qǐng)CN104649302A公開了一種從鐵鋰云母中獲取碳酸鋰的方法,將物料與藥劑按1:0.2-1.5混合,800-1100℃焙燒15min-120min,一級(jí)浸出,四級(jí)逆流洗滌,得到的浸出液使用5%的NaOH溶液除雜,除雜后液析出鉀鈉復(fù)鹽,析出后液濃縮,沉淀碳酸鋰,沉淀后液提取銣銫鉀,其中浸出液Li2O含量為5-10g/L,水浸液液固比0.5-3,其工藝缺陷在于以下幾點(diǎn):①浸出液Li2O含量為5-10g/L,按其液固比進(jìn)行洗滌,四級(jí)逆流洗滌,洗滌效率-91%,-9%會(huì)被浸出渣帶走,引起夾帶損失;②系統(tǒng)需要補(bǔ)加5%的NaOH,藥劑成本較高,經(jīng)濟(jì)效益差;③浸出液直接析出鉀鈉鹽,鹽濃度低,鉀鈉鹽除出率低,需先濃縮而后析出鉀鈉。④鉀鈉鹽分離會(huì)夾帶大量的鋰,工藝未能實(shí)現(xiàn)鋰銣銫的有效分離。
發(fā)明內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明旨在提供一種低品位鐵鋰云母回收鋰銣銫鉀的方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種低品位鐵鋰云母回收鋰銣銫鉀的方法,包括如下步驟:
[0007]S1、將低品位鐵鋰云母原礦破磨,通過磁選或浮選得到鋰云母精礦;
[0008]S2、將步驟S1中得到鋰云母精礦進(jìn)行干燥;
[0009]S3、將鋰云母精礦、CaSO4·2H2O、Ca(OH)2和CaCO3進(jìn)行配礦、混勻和干磨,得到混料;
[0010]S4、將步驟S3所得的混料進(jìn)行制粒,得到礦團(tuán);
[0011]S5、將步驟S4所得的礦團(tuán)干燥后進(jìn)行焙燒;
[0012]S6、將步驟S5中焙燒后得到的焙砂出爐降溫,然后進(jìn)行磨礦調(diào)漿,得到的礦漿泵送至浸出槽進(jìn)行浸出;
[0013]S7、將步驟S6浸出完成得到的浸出礦漿進(jìn)行固液分離,固液分離得到的浸出貴液轉(zhuǎn)入步驟S9中進(jìn)行凈化除雜,浸出渣則進(jìn)行洗滌,洗液返回步驟S6中參與浸出,浸出洗滌渣轉(zhuǎn)入步驟S8;
[0014]S8、將步驟S7所得的浸出洗滌渣進(jìn)行選礦,浮選出石膏,石膏進(jìn)行干燥后返回步驟S3中使用;
[0015]S9、將步驟S7所得的浸出貴液送入一級(jí)凈化槽,并加入石灰漿,初步除F和Mg,然后進(jìn)一步送入二級(jí)凈化槽中,并加入含碳酸根物料進(jìn)行除鈣,得到凈化后漿液;凈化后漿液過濾后,過濾所得的凈化后液送入步驟S10,過濾所得的濾渣洗滌并干燥后返回步驟S5中進(jìn)行焙燒,濾渣洗滌所得的洗滌后液返回一級(jí)凈化槽中;
[0016]S10、對(duì)步驟S9所得的凈化后液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,當(dāng)蒸發(fā)至有晶體析出時(shí),冷藏析出鉀鹽,隨后進(jìn)行過濾,所得的濾液進(jìn)入步驟S11的處理,析出的鉀鹽進(jìn)行離心分離,離心分離得到的液體返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,分離得到的固體則采用飽和的硫酸鉀溶液進(jìn)行洗滌,洗滌液返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;
[0017]S11、步驟S10所得的濾液加熱后加入碳酸鉀,反應(yīng)結(jié)束后離心過濾得到粗制碳酸鋰,粗制碳酸鋰進(jìn)行碳酸鋰精制,沉鋰母液進(jìn)入步驟S12;
[0018]S12、沉鋰母液與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行萃取、洗滌和反萃,得到的富銫液,富銫液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銫產(chǎn)品;
[0019]S13、步驟S12萃取后得到的萃銫后液,與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行萃取、洗滌和反萃,所得的富銣液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銣產(chǎn)品;
[0020]S14、步驟S13萃取后得到的萃銣余液,一部分在除油后作為含碳酸根物料返回步驟S9用于除鈣,另一部分在除油后加入硫酸,再返回步驟S10中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。
[0021]進(jìn)一步地,步驟S1中,鋰云母精礦中Li2O質(zhì)量含量為1~3%。
[0022]進(jìn)一步地,步驟S2中,將鋰云母精礦干燥至得到水分<5%。
[0023]進(jìn)一步地,步驟S3中,質(zhì)量比鋰云母精礦:CaSO4·2H2O:Ca(OH)2:CaCO3=1:0.3~0.6:0~0.3:0~0.5;所述混料的細(xì)度為-15~-25um占85%。
[0024]進(jìn)一步地,步驟S3中,所述礦團(tuán)的粒度為1-20mm。
[0025]進(jìn)一步地,步驟S5中,礦團(tuán)經(jīng)回轉(zhuǎn)窯850~1050℃焙燒0.5-2h。
[0026]進(jìn)一步地,步驟S6中,焙砂出爐降溫至100-200℃;浸出0.5~2h,浸出溫度為50-90℃。
[0027]進(jìn)一步地,步驟S11中,步驟S10所得的濾液加熱后加入理論摩爾量1-1.2倍的碳酸鉀,反應(yīng)1h;粗制碳酸鋰依次氫化分解、離子交換和熱解精制得到電池級(jí)碳酸鋰。
[0028]進(jìn)一步地,步驟S12和步驟S13中所述的萃取有機(jī)相均含有萃取劑t-BAMBP和稀釋劑煤油,t-BAMBP體積濃度為10-30%;步驟S12中洗滌采用的洗水為5-20g/L稀硫酸溶液,步驟S13中洗滌使用的洗水為20-30g/L稀硫酸溶液;步驟S12中反萃使用的反萃液為10-30g/L稀硫酸溶液,步驟S13中反萃使用的反萃液為20-40g/L硫酸溶液。
[0029]本發(fā)明的有益效果在于:
[0030](1)利用本發(fā)明方法,鋰云母中鋰、銣、銫、鉀得以高效浸出,具有高效回收的優(yōu)勢(shì),并能減少二次處理的工序。
[0031](2)本發(fā)明方法中,礦石中的F以CaF2的形式被固定,避免了設(shè)備的腐蝕,以及鋰的焙燒損失。
[0032](3)與常規(guī)浸出相比較,本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了鋰、銣、銫、鉀的同時(shí)回收,并通過離心過濾,飽和的硫酸鉀洗滌,保證鉀鹽中鋰銣銫的夾帶損失<0.05%。
[0033](4)本發(fā)明方法中,水浸渣的硫酸鈣通過浮選返回參與配礦,可以在節(jié)約藥劑的同時(shí)減少尾渣量,使尾渣主要成分為硅、鐵,更易于使用在建筑行業(yè),如制磚制水泥等。
[0034](5)本發(fā)明方法在除雜過程得到的硫酸鈣渣、碳酸鈣渣參與配礦,減少了除雜渣夾帶鋰銣銫引起的損失,可以提高鋰銣銫的綜合回收率。
[0035](6)本發(fā)明方法中,部分萃銣后液返回用于除鈣,利用了碳酸鈉沉鋰剩余的碳酸根,減少了藥劑用量。
[0036](7)本發(fā)明方法中,部分萃銣后液加稀硫酸后再返回蒸發(fā)濃縮工段,利用酸堿中和,除去體系中多余的硫酸根和剩余碳酸根,簡(jiǎn)化工藝流程的同時(shí),提高鋰的綜合回收率和鉀的綜合利用率。
[0037](8)本發(fā)明方法流程的整體運(yùn)行,具有低成本焙燒、鋰銣銫鉀綜合回收率高等優(yōu)勢(shì),全工段流程無需對(duì)料液進(jìn)行酸堿調(diào)整,減少了硫酸鉀法中需要增加氫氧化鈉提高浸出液pH以滿足后續(xù)工段萃取的藥劑消耗。真正意義上利用工藝創(chuàng)新、改進(jìn),在節(jié)省藥劑成本的同時(shí),增加經(jīng)濟(jì)效益,形成高效、綜合回收率高的工藝。
附圖說明
[0038]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-2的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
[0039]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述,需要說明的是,本實(shí)施例以本技術(shù)方案為前提,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于本實(shí)施例。
[0040]實(shí)施例1
[0041]本實(shí)施例提供一種低品位鐵鋰云母回收鋰銣銫鉀的方法,其中的低品位鐵鋰云母為湖南某鋰云母礦山。如圖1所示,包括如下步驟:
[0042]S1、對(duì)低品位鐵鋰云母通過磁選或浮選得到鋰云母精礦,鋰云母精礦的主要成分如下表1所示,Li2O、Rb2O、Cs2O、K2O含量分別為1.55%、0.72%、0.048%、8.37%,鐵、氟含量較高,分別為9.77%、5.52%,主要脈石為SiO2、Al2O3,含量分別為50.58%,19.28%。
[0043]表1
[0044]
[0045]S2、將步驟S1中得到鋰云母精礦送入干燥窯中進(jìn)行干燥,直至水分<5%。
[0046]S3、按質(zhì)量比鋰云母精礦:CaSO4·2H2O:Ca(OH)2:CaCO3=1:0.6:0.25:0.4將鋰云母精礦、CaSO4·2H2O、Ca(OH)2和CaCO3進(jìn)行配礦、混勻和干磨,干磨細(xì)度為-15um占85%,得到混料。
[0047]需要說明的是,CaSO4·2H2O、Ca(OH)2、CaCO3在啟動(dòng)時(shí)均為外加藥劑。流程運(yùn)轉(zhuǎn)后,CaSO4·2H2O可以來自后續(xù)步驟S8的浮選產(chǎn)料,也可以補(bǔ)充外加藥劑,CaCO3可以來自步驟S9除鈣所得的沉淀,也可以補(bǔ)充外加藥劑。
[0048]S4、將步驟S3所得的混料進(jìn)行制粒,得到粒度為1mm的礦團(tuán)。
[0049]S5、將步驟S4所得的礦團(tuán)干燥后,經(jīng)回轉(zhuǎn)窯1050℃焙燒2h,焙燒過程中,鋰銣銫鉀被置換出來,氟以CaF2的形式被固定在焙砂中。
[0050]S6、將步驟S5中焙燒后得到的焙砂出爐降溫至100℃,然后進(jìn)行磨礦調(diào)漿,液固質(zhì)量比為2:1,得到的礦漿泵送至浸出槽,不加熱,在50℃下進(jìn)行浸出1h,鋰銣銫鉀水浸進(jìn)入溶液。需要說明的是,啟動(dòng)階段,采用清水進(jìn)行調(diào)漿;流程運(yùn)轉(zhuǎn)后,采用后續(xù)工序的CCD1溢流進(jìn)行調(diào)漿。
[0051]S7、將步驟S6浸出完成得到的浸出礦漿泵送至
濃密機(jī)濃密,濃密溢流(即浸出貴液)進(jìn)入溶液凈化槽,進(jìn)入步驟S9進(jìn)行凈化除雜,濃密溢流Li 3g/L、Rb 1.6g/L,Cs 100mg/L,K 15g/L,Na 15g/L。濃密底流進(jìn)行三級(jí)濃密逆流洗滌和兩級(jí)帶式過濾洗滌。濃密底流進(jìn)入第一級(jí)洗滌濃密機(jī)(CCD1),與第二級(jí)洗滌濃密機(jī)(CCD2)溢流混合后沉降,CCD1溢流返回用于步驟S6的調(diào)漿,CCD1底流進(jìn)入CCD2,與第三級(jí)洗滌濃密機(jī)(CCD3)溢流混合后沉降,CCD2底流前往CCD3,與第一級(jí)帶式
過濾機(jī)過濾洗滌后的濾液混合后沉降,CCD3底流前往進(jìn)行第一級(jí)帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾洗滌,第一級(jí)帶式過濾機(jī)的濾餅前往第二級(jí)帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾洗滌,第二級(jí)帶式過濾機(jī)采用新鮮工業(yè)水進(jìn)行過濾洗滌,第二級(jí)帶式過濾機(jī)的濾液去往第一級(jí)帶式過濾機(jī)用于帶式過濾洗滌,濾餅含水率約40%。
[0052]S8、將步驟S7所得的浸出洗滌渣進(jìn)行選礦,浮選出石膏,石膏進(jìn)行干燥至水分<5%后返回步驟S3中使用。
[0053]S9、將步驟S7所得的浸出貴液送入一級(jí)凈化槽,并加入石灰漿,初步除F和Mg,氧化鈣用量為沉淀浸出貴液中所有硫酸根的理論量的1/8,在90℃下攪拌反應(yīng)1h,然后進(jìn)一步送入二級(jí)凈化槽中,并加入含碳酸根物料,90℃攪拌凈化0.5h進(jìn)行除鈣,得到凈化后漿液,碳酸根與鈣的摩爾比為1;凈化后漿液經(jīng)過板框壓濾機(jī)過濾,所得的凈化后液送入步驟S10,所得的濾渣洗滌并干燥后返回步驟S5中進(jìn)行焙燒,洗滌后液返回一級(jí)凈化槽中。
[0054]S10、對(duì)步驟S9所得的凈化后液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,當(dāng)蒸發(fā)至有晶體析出時(shí),5℃冷藏12h析出鉀鹽,隨后進(jìn)行過濾,所得的濾液進(jìn)入步驟S11的處理,析出的鉀鹽進(jìn)行離心分離,分離得到的液體返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,分離得到的固體則采用飽和的硫酸鉀溶液進(jìn)行洗滌,洗滌液返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;
[0055]S11、將步驟S10所得的濾液加熱至70℃后加入理論量1倍的碳酸鉀,反應(yīng)1h后離心過濾得到粗制碳酸鋰,粗制碳酸鋰依次經(jīng)過氫化分解、離子交換、熱解工藝進(jìn)一步精制得到電池級(jí)碳酸鋰,電池級(jí)碳酸鋰純度>99.9%,沉鋰母液進(jìn)入步驟S12。
[0056]S12、沉鋰母液與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行三級(jí)萃取、五級(jí)洗滌和三級(jí)反萃,得到的富銫液蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銫產(chǎn)品;萃取有機(jī)相中含有萃取劑t-BAMBP和稀釋劑煤油,t-BAMBP體積濃度為18%;洗滌用的洗水為13g/L稀硫酸溶液,反萃液為16g/L稀硫酸溶液,反萃后所得的銫空載有機(jī)相返回繼續(xù)用于銫的萃取。銫的萃取率>95%,鋰的萃取率<1%,鉀鈉萃取率<0.5%,硫酸銫產(chǎn)品品質(zhì)>99.9%。
[0057]S13、經(jīng)過步驟S12后得到的萃銫后液,與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行三級(jí)萃取、三級(jí)洗滌和三級(jí)反萃,所得的富銣液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銣產(chǎn)品;萃取有機(jī)相中包含萃取劑t-BAMBP和稀釋劑煤油,t-BAMBP體積濃度為18%;洗水為30g/L稀硫酸溶液,反萃液為20g/L硫酸溶液。其中,銣的萃取率>95%,鋰的萃取率<1%,鉀鈉萃取率<0.5%,硫酸銣產(chǎn)品品質(zhì)>99.9%。反萃后得到的銣空載有機(jī)相返回繼續(xù)用于銣的萃取。
[0058]S14、經(jīng)過步驟S13后得到的萃銣余液,一部分在除油后作為含碳酸根物料返回步驟S9用于除鈣,另一部分在除油后加入稀硫酸溶液,利用酸堿中和除去多余的硫酸根和剩余碳酸根后,返回步驟S10中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。稀硫酸溶液來自于萃銫、萃銣的洗滌液。
[0059]本實(shí)施例方法可得到鋰、銣、銫浸出率>90%左右,鋰綜合回收率85%,銣銫綜合回收率82%的工藝指標(biāo)。其中水浸渣Li2O、Rb2O含量<0.1%,Cs2O含量<0.005%,K2O含量<0.2%。
[0060]實(shí)施例2
[0061]本實(shí)施例提供一種低品位鐵鋰云母回收鋰銣銫鉀的方法,其中的低品位鐵鋰云母為與實(shí)施例1相同的湖南某鋰云母礦山。如圖1所示,包括如下步驟:
[0062]S1、對(duì)低品位鐵鋰云母通過磁選或浮選得到鋰云母精礦,鋰云母精礦的主要成分和實(shí)施例1相同。
[0063]S2、將步驟S1中得到鋰云母精礦送入干燥窯中進(jìn)行干燥,直至水分<5%。
[0064]S3、按質(zhì)量比鋰云母精礦:CaSO4·2H2O:Ca(OH)2:CaCO3=1:0.6:0.2:0.5將鋰云母精礦、CaSO4·2H2O、Ca(OH)2和CaCO3進(jìn)行配礦、混勻和干磨,干磨細(xì)度為-25um占85%得到混料。需要說明的是,CaSO4·2H2O、Ca(OH)2、CaCO3在啟動(dòng)時(shí)均為外加藥劑。流程運(yùn)轉(zhuǎn)后,CaSO4·2H2O可以來自后續(xù)步驟S8的浮選產(chǎn)料,也可以補(bǔ)充外加藥劑,CaCO3可以來自步驟S9除鈣所得的沉淀,也可以補(bǔ)充外加藥劑。
[0065]S4、將步驟S3所得的混料進(jìn)行制粒,得到粒度為20mm的礦團(tuán)。
[0066]S5、將步驟S4所得的礦團(tuán)干燥后,經(jīng)回轉(zhuǎn)窯1050℃焙燒2h,焙燒過程中,鋰銣銫鉀被置換出來,氟以CaF2的形式被固定在焙砂中。
[0067]S6、將步驟S5中焙燒后得到的焙砂出爐降溫至200℃,然后進(jìn)行磨礦調(diào)漿,液固質(zhì)量比為2:1,得到的礦漿泵送至浸出槽,不加熱,在90℃下進(jìn)行浸出1h,鋰銣銫鉀水浸進(jìn)入溶液。需要說明的是,啟動(dòng)階段,采用清水進(jìn)行調(diào)漿;流程運(yùn)轉(zhuǎn)后,采用后續(xù)工序的CCD1溢流進(jìn)行調(diào)漿。
[0068]S7、將步驟S6浸出完成得到的浸出礦漿泵送至濃密機(jī)濃密,濃密溢流(即浸出貴液)進(jìn)入溶液凈化槽,進(jìn)入步驟S9進(jìn)行凈化除雜,濃密溢流Li 2.5g/L、Rb 1.4g/L,Cs100mg/L,K 10g/L,Na 200mg/L。濃密底流進(jìn)行三級(jí)濃密逆流洗滌和兩級(jí)帶式過濾洗滌。濃密底流進(jìn)入第一級(jí)洗滌濃密機(jī)(CCD1),與第二級(jí)洗滌濃密機(jī)(CCD2)溢流混合后沉降,CCD1溢流返回用于步驟S6的調(diào)漿,CCD1底流進(jìn)入CCD2,與第三級(jí)洗滌濃密機(jī)(CCD3)溢流混合后沉降,CCD2底流前往CCD3,與第一級(jí)帶式過濾機(jī)過濾洗滌后的濾液混合后沉降,CCD3底流前往進(jìn)行第一級(jí)帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾洗滌,第一級(jí)帶式過濾機(jī)的濾餅前往第二級(jí)帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾洗滌,第二級(jí)帶式過濾機(jī)采用新鮮工業(yè)水進(jìn)行過濾洗滌,第二級(jí)帶式過濾機(jī)的濾液去往第一級(jí)帶式過濾機(jī)用于帶式過濾洗滌,濾餅含水率約40%。
[0069]S8、將步驟S7所得的浸出洗滌渣進(jìn)行選礦,浮選出石膏,石膏進(jìn)行干燥至水分<5%后返回步驟S3中使用。
[0070]S9、將步驟S7所得的浸出貴液送入一級(jí)凈化槽,并加入石灰漿,初步除F和Mg,氧化鈣用量為沉淀浸出貴液中所有硫酸根的理論量的1/8,在90℃下攪拌反應(yīng)1h,然后進(jìn)一步送入二級(jí)凈化槽中,并加入含碳酸根物料,90℃攪拌凈化0.5h進(jìn)行除鈣,得到凈化后漿液,碳酸根與鈣的摩爾比為1;凈化后漿液經(jīng)過板框壓濾機(jī)過濾,所得的凈化后液送入步驟S10,所得的濾渣洗滌并干燥后返回步驟S5中進(jìn)行焙燒,洗滌后液返回一級(jí)凈化槽中。
[0071]S10、對(duì)步驟S9所得的凈化后液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,當(dāng)蒸發(fā)至有晶體析出時(shí),5℃冷藏12h析出鉀鹽,隨后進(jìn)行過濾,所得的濾液進(jìn)入步驟S11的處理,析出的鉀鹽進(jìn)行離心分離,分離得到的液體返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,分離得到的固體則采用飽和的硫酸鉀溶液進(jìn)行洗滌,洗滌液返回進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;
[0072]S11、將步驟S10所得的濾液加熱至95℃后加入理論量1.2倍的碳酸鉀,反應(yīng)1h后離心過濾得到粗制碳酸鋰,粗制碳酸鋰依次經(jīng)過氫化分解、離子交換、熱解工藝進(jìn)一步精制得到電池級(jí)碳酸鋰,電池級(jí)碳酸鋰純度>99.9%,沉鋰母液進(jìn)入步驟S12。
[0073]S12、沉鋰母液與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行三級(jí)萃取、五級(jí)洗滌和三級(jí)反萃,最終得到的富銫液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銫產(chǎn)品;萃取有機(jī)相中含有萃取劑t-BAMBP和稀釋劑煤油,t-BAMBP體積濃度為10%;洗滌用的洗水為5g/L稀硫酸溶液,反萃液為10g/L稀硫酸溶液;反萃后所得的銫空載有機(jī)相返回繼續(xù)用于銫的萃取。銫的萃取率>95%,鋰的萃取率<1%,鉀鈉萃取率<0.5%,硫酸銫產(chǎn)品品質(zhì)>99.9%。
[0074]S13、經(jīng)過步驟S12后得到的萃銫后液,與萃取有機(jī)相混合后依次進(jìn)行三級(jí)萃取、三級(jí)洗滌和三級(jí)反萃,所得的富銣液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮獲得硫酸銣產(chǎn)品;萃取有機(jī)相中包含萃取劑t-BAMBP和稀釋劑煤油,t-BAMBP體積濃度為30%;洗水為30g/L稀硫酸溶液,反萃液為40g/L硫酸溶液。其中,銣的萃取率>95%,鋰的萃取率<1%,鉀鈉萃取率<0.5%,硫酸銣產(chǎn)品品質(zhì)>99.9%。反萃后得到的銣空載有機(jī)相返回繼續(xù)用于銣的萃取。
[0075]S14、經(jīng)過步驟S13后得到的萃銣余液,一部分在除油后作為含碳酸根物料返回步驟S9用于除鈣,另一部分在除油后加入稀硫酸溶液,利用酸堿中和除去多余的硫酸根和剩余碳酸根后,返回步驟S10中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。稀硫酸溶液來自于萃銫、萃銣的洗滌液。
[0076]本實(shí)施例方法可得到鋰、銣、銫浸出率92%左右,鋰綜合回收率88%,銣綜合回收率85%,銫綜合回收率83%的工藝指標(biāo)。其中水浸渣Li2O、Rb2O含量<0.1%,Cs2O含量<0.005%,K2O含量<0.2%。
[0077]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思,給出各種相應(yīng)的改變和變形,而所有的這些改變和變形,都應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
說明書附圖(1)
聲明:
“低品位鐵鋰云母回收鋰銣銫鉀的方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)