1.本發(fā)明涉及新能源鋰材料技術領域,具體涉及一種鋰精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法。
背景技術:
2.鋰是一種稀有貴重金屬,自然界中儲量極少。國內鋰輝石原礦中氧化鋰含量為0.8
?
1.4%,主要產于富鋰花崗偉晶巖中。其中,共生礦物有石英、鈉長石、微斜長石等,只要化學成分為:li2o、al2o3、sio2以及na
+
、mg
2+
、ca
2+
、k
+
、fe
2+
、mn
2+
、zn
2+
等微量離子,常態(tài)下無法直接利用,必須要將原礦中的li2o進行晶型轉化,即將單斜晶系α型轉化為四方晶系的β型,方能進行有效的化學反應。這種經高溫煅燒后的礦料一般稱為轉型或焙燒料。傳統(tǒng)鋰鹽制備方法是將焙燒料冷卻后球磨至150
?
200目,再加入酸或堿進行浸取,再經過一系列的化工流程生產出合格的鋰鹽產品。
3.礦山用約6噸的鋰輝石原礦通過重選、
浮選或其他方法選出1噸li
2 o含量≧5%的鋰精礦粉,丟棄5噸左右的浮選渣(
固廢);鋰鹽廠用8噸左右的鋰精礦粉生產1噸鋰鹽產品,又產生10噸左右的浸出渣(li2o≤0.4%)。這些固廢對環(huán)境造成污染。特別是當今國家強調綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展,嚴禁“三廢排放”。以上固廢的治理使企業(yè)面臨巨大的成本壓力!市場競爭力大大降低。特別是鋰鹽生產的浸出渣,因沿用傳統(tǒng)工藝,消耗大量的酸、堿、人工成本為代價,將寶貴的資源變成了“固廢”(這些“固廢”一般的應用就是給水泥廠作填充料,基本失去經濟價值),用化學方法除雜簡單、實用、有效,但大量的無用渣質參與反應,除提高生產成本,別無好處。
4.可見,現(xiàn)有的鋰鹽生產工藝存在著固廢對環(huán)境污染大、生產成本高的技術問題。如何改進鋰鹽生產工藝,減少生產中的固廢,降低生產成本成本,成為現(xiàn)今鋰鹽企業(yè)亟待解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
5.鑒于現(xiàn)有的鋰鹽生產工藝存在的固廢對環(huán)境污染大、生產成本高的技術問題,本發(fā)明提出一種鋰精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法。本發(fā)明可有效減少固廢,降低生產成本,有著巨大的經濟效益和環(huán)保效益。
6.本發(fā)明的目的是提供一種鋰精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法,其特征在于,鋰輝石礦經焙燒、分散、分離后,再進行酸化或堿化反應制備鋰鹽;所述分散是通過機械研磨、高速攪拌或氣流粉碎,將鋰輝石焙燒料分散為150目以下的細粉料和150目以上的粗粉料,所述細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精礦粉;所述粗粉料即為含鋰長石粉;所述分離是將細粉料和粗粉料分開,只將150目以下的細粉料進行酸化或堿化反應制備鋰鹽,而150目以上的粗粉料則作為副產物另作他用。
7.進一步地,所述制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
8.s1,焙燒:將鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000
?
1100℃,燒結0.5
?
1h,得到焙燒料;
9.s2,粉碎,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過粉碎分離系統(tǒng)進行粉碎、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;
10.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和硫酸混合均均;
11.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在280
?
300℃焙燒1h;
12.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
13.s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5
?
6;再用氫氧化鈣調ph值至7.5
?
8;
14.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。
15.進一步地,所述制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
16.s1,焙燒:將鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000
?
1100℃,燒結0.5
?
1h,得到焙燒料;
17.s2,研磨,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過研磨分離系統(tǒng)進行研磨、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;
18.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和硫酸混合均均;
19.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在280
?
300℃焙燒1h;
20.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
21.s6,浸除,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5
?
6;再用氫氧化鈣調ph值至7.5
?
8;
22.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。
23.進一步地,所述制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
24.s1,焙燒:將鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000
?
1100℃,燒結0.5
?
1h,得到焙燒料;
25.s2,高速攪拌,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過攪拌分離系統(tǒng)進行高速攪拌、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;
26.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和硫酸混合均均;
27.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在280
?
300℃焙燒1h;
28.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
29.s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5
?
6;再用氫氧化鈣調ph值至7.5
?
8;
30.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。
31.進一步地,所述制備鋰鹽的方法,還包括以下步驟:將步驟s7的硫酸鋰溶液中,加入碳酸鈉,經過堿化除鈣、過濾、蒸發(fā)、濃縮、沉鋰、洗滌和干燥步驟,制備得到
碳酸鋰。
32.進一步地,所述制備鋰鹽的方法,還包括以下步驟:將制備得到的碳酸鋰通過苛化反應,制備得到氫氧化鋰。
33.進一步地,所述步驟s2中粉碎分離系統(tǒng)為氣流粉碎分離系統(tǒng),包括粉粹分級器,所述氣流粉碎分離系統(tǒng)的氣體壓力為1
?
10kg/cm2,供電頻率為20
?
50赫茲。
34.進一步地,所述步驟s2中研磨分離系統(tǒng)包括研磨機和旋風分離機,所述研磨機無需研磨介質,其轉速為60—1500r/min,所述旋風分離機的風壓為3000—10000pa。
35.進一步地,所述步驟s2中攪拌分離系統(tǒng)包括高速攪拌機和氣流分級機,所述高速攪拌機的攪拌速率為40
?
300r/min,所述旋風分離機的風壓為3000—10000pa。
36.本發(fā)明中,首先將鋰輝石礦置于焙燒爐進行焙燒,使鋰精石單斜晶系α型轉化為四方晶系的β型,在此過程中,鋰精石的密度從3.15g/cm3降至2.4g/cm3并膨化而其他脈石類礦物晶體基本未發(fā)生變化,焙燒后的鋰精石粒徑分布大致為140目以上占50.5%,120
?
140目占12.5%,80
?
120目占10.13%,40
?
80目占15.14%,20
?
40目占11.67%,各粒徑段的li2o含量差異較大,如何從焙燒料中篩選出li
2 o含量較高的鋰精石用于鋰鹽生產是本發(fā)明的關鍵所在。申請人做了大量工作,在實驗中卻發(fā)現(xiàn)含鋰粒料大部分硬度很低(2
?
3度左右),而其他脈石類礦物硬度仍很高(6
?
7度左右),利用此特點,控制研磨強度,從而達到選出li2o含量較高的鋰精石用于鋰鹽生產。申請人將空氣動力學原理和沸騰床原理相結合,將壓縮空氣以超音速的動能讓粉碎后的焙燒料在特定的室內進行氣流分離,細度可達200目以上。本發(fā)明利用氣流分離與粉碎系統(tǒng)的結合,不僅實現(xiàn)了研磨的效果,還起到了分離作用。申請人利用含鋰粒料和其他脈石類礦物硬度差的原理,采用研磨、分離系統(tǒng)或攪拌、分離系統(tǒng),很好地將焙燒料分散為150目篩下的細粉料和150目篩上的粗粉料,并進行有效分離,使焙燒料中65%左右的含鋰長石粉分離出來,不再參加酸化或堿化反應,節(jié)省了大量的費用,而離出的β型鋰精石粉品位提升,細度150目以上(可以調節(jié)),鋰金屬回收率達85%以上。
附圖說明
37.圖1為本發(fā)明硫酸鋰的制備工藝流程圖。
38.圖2為傳統(tǒng)鋰鹽硫酸法生產工藝流程圖。
39.圖3為本發(fā)明β型鋰精粉的粉粹分離系統(tǒng)簡圖。
40.圖例說明:
41.1、空氣壓縮機;2、儲氣罐;3、冷干機;4、進料系統(tǒng);5、粉粹分級器;6、旋風收塵器;7、
除塵器;8、引風機;9、控制柜。
具體實施方式
42.下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
43.實施例1
44.一種精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
45.s1,焙燒:將100克li2o含量為5%的鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1050℃,燒結40min,得到焙燒料;
46.s2,粉碎,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過氣流粉碎分離系統(tǒng)進行粉碎,分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉。所述氣流粉碎分離系統(tǒng)包括氣流粉碎機和氣流分級機;所述氣流粉碎分離系統(tǒng)的氣體壓力為7kg/cm2,供電頻率為40赫茲。
47.分離后得到65克含鋰長石粉和33克鋰鹽生產用β型鋰精石粉(β型鋰精石粉的li2o含量為14.37%;鋰長石粉的li2o含量為0.28%,將其直接用于陶瓷生產)。
48.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和93
?
95%的硫酸混合均均;
49.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在300℃焙燒1h;
50.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
51.s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5;再用氫氧化鈣
調ph值至7.5;
52.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。經過濾,得到浸出渣41.5克(浸出渣li2o含量為0.38%))。
53.實施例2
54.一種精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
55.s1,焙燒:將100克li2o含量為5%的鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000℃,燒結1h,得到焙燒料;
56.s2,研磨,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過研磨分離系統(tǒng)進行研磨、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;
57.分離后得到62克含鋰長石粉和33克鋰鹽生產用β型鋰精石粉(β型鋰精石粉的li2o含量為14.62%;鋰長石粉的li2o含量為≤0.27%,將其直接用于陶瓷生產)。
58.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和93
?
95%的硫酸混合均均;
59.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在300℃焙燒1h;
60.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
61.s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5;再用氫氧化鈣調ph值至7.5;
62.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。經過濾,得到浸出渣43克(浸出渣li2o含量為0.35%)。
63.實施例3
64.一種精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
65.s1,焙燒:將100克li2o含量為5%的鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000℃,燒結1h,得到焙燒料;
66.s2,高速攪拌,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過攪拌分離系統(tǒng)進行高速攪拌、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;
67.分離后得到64克含鋰長石粉和31克鋰鹽生產用β型鋰精石粉(β型鋰精石粉的li2o含量為15.37%;鋰長石粉的li2o含量為0.27,將其直接用于陶瓷生產)。
68.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和93
?
95%的硫酸混合均均;
69.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在300℃焙燒1h;
70.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
71.s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5;再用氫氧化鈣調ph值至7.5;
72.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。經過濾,得到浸出渣40.2克(浸出渣li2o含量為0.37%)。
73.實施例4
74.一種精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
75.s1,焙燒:將100克li2o含量為5.8%的鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000℃,燒結1h,得到焙燒料;
76.s2,粉碎,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過氣流粉碎分離系統(tǒng)進行粉碎,分離;
150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉。所述氣流粉碎分離系統(tǒng)包括氣流粉碎機和氣流分級機;所述氣流粉碎分離系統(tǒng)的氣體壓力為1kg/cm2,供電頻率為50赫茲。
77.分離后得到72克含鋰長石粉和27克鋰鹽生產用β型鋰精石粉(β型鋰精石粉的li2o含量為20.37%;鋰長石粉的li2o含量為0.27%,將其直接用于陶瓷生產)。
78.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和93
?
95%的硫酸在雙螺旋混料器中混合均均;
79.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在300℃焙燒1h;
80.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
81.s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5;再用氫氧化鈣調ph值至7.5;
82.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。經過濾,得到浸出渣43.5克(浸出渣li2o含量為0.37%))。
83.實施例5
84.一種精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法,包括以下步驟:
85.s1,焙燒:將100克li2o含量為5.8%的鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000℃,燒結1h,得到焙燒料;
86.s2,粉碎,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過氣流粉碎分離系統(tǒng)進行粉碎,分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉。所述氣流粉碎分離系統(tǒng)包括氣流粉碎機和氣流分級機;所述氣流粉碎分離系統(tǒng)的氣體壓力為10kg/cm2,供電頻率為20赫茲。
87.分離后得到62克含鋰長石粉和34克鋰鹽生產用β型鋰精石粉(β型鋰精石粉的li2o含量為14.37%;鋰長石粉的li2o含量為0.27%,將其直接用于陶瓷生產)。
88.s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和93
?
95%的硫酸在雙螺旋混料器中混合均均;
89.s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在300℃焙燒1h;
90.s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
91.s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5;再用氫氧化鈣調ph值至7.5;
92.s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。經過濾,得到浸出渣43.5克(浸出渣li
2 o含量為≤0.38%))。
93.實施例6:將實施例1制備的硫酸鋰溶液中,加入碳酸鈉,經過堿化除鈣、過濾、蒸發(fā)、濃縮、沉鋰、洗滌和干燥步驟,制備得到碳酸鋰。
94.實施例7:將實施例6制備的碳酸鋰通過苛化反應,制備得到氫氧化鋰。
95.實施例8:將實施例2制備的硫酸鋰溶液中,加入碳酸鈉,經過堿化除鈣、過濾、蒸發(fā)、濃縮、沉鋰、洗滌和干燥步驟,制備得到碳酸鋰。
96.實施例9:將實施例8制備的碳酸鋰通過苛化反應,制備得到氫氧化鋰。
97.實施例10:將實施例3制備的硫酸鋰溶液中,加入碳酸鈉,經過堿化除鈣、過濾、蒸發(fā)、濃縮、沉鋰、洗滌和干燥步驟,制備得到碳酸鋰。
98.實施例11:將實施例10制備的碳酸鋰通過苛化反應,制備得到氫氧化鋰。
99.實施例12:將實施例4制備的硫酸鋰溶液中,加入碳酸鈉,經過堿化除鈣、過濾、蒸發(fā)、濃縮、沉鋰、洗滌和干燥步驟,制備得到碳酸鋰。
100.實施例13:將實施例12制備的碳酸鋰通過苛化反應,制備得到氫氧化鋰。
101.實施例14:將實施例5制備的硫酸鋰溶液中,加入碳酸鈉,經過堿化除鈣、過濾、蒸發(fā)、濃縮、沉鋰、洗滌和干燥步驟,制備得到碳酸鋰。
102.實施例15:將實施例14制備的碳酸鋰通過苛化反應,制備得到氫氧化鋰。
103.所述實施例1、實施例4和中,步驟s2的實現(xiàn)方法結合附圖3,具體說明如下:
104.所述氣流粉碎分離系統(tǒng)包括空氣壓縮機(1)、儲氣罐(2)、冷干機(3)、進料系統(tǒng)(4)、氣流粉粹分級器(5)、旋風收塵器(6)、除塵器(7)、引風機(8)和控制柜(9)組成;儲氣罐(2)通過輸氣管分別與壓縮機(1)和冷干機(3)鏈接,冷干機(3)通過另一輸氣管與氣流粉粹分級器(5)的底部連接,氣流粉粹分級器(5)的中下部連接有進料系統(tǒng)(4),氣流粉粹分級器(5)的頂部通過管道連接旋風收塵器(6),旋風收塵器(6)下端設有排放口,旋風收塵器(6)的頂端通過管道與除塵器(7)連接,除塵器(7)下端設有排放口,除塵器(7)的上端部通過管道與引風機(8)連接,控制柜(9)通過信號連接空氣壓縮機(1)、儲氣罐(2)、冷干機(3)、進料系統(tǒng)(4)、氣流粉粹分級器(5)、旋風收塵器(6)、除塵器(7)和引風機(8)。
105.由空氣壓縮機(1)將空氣壓縮,注入儲氣罐(2),經冷干機(3)冷卻干燥后,與來自進料系統(tǒng)(4)的焙燒料一起進入粉粹分級器(5),通過對來自空壓機(1)的風壓和氣流粉粹分級系統(tǒng)(5)的分級機轉速調控將達到粒度要求的β型鋰精粉送至旋風收塵器(6)中,大顆粒沉降后由旋風收塵器(6)下端分離出來,即li2o≤0.3%的含鋰長石粉;細度在150
?
200目的β型鋰精石粉則送入除塵器(7),經除塵后由除塵器(7)下端排出,除塵達標后的氣體則通過引風機(8)排入大氣。以上所有操作均可通過控制柜(9)進行控制調節(jié)。
106.焙燒料經冷卻后通過進料系統(tǒng)(4)與來自空壓機(1)經油分、冷卻、干燥的1
?
10壓縮空氣在氣流粉粹分級器(5)相遇,并呈流態(tài)化,焙燒料粒子受到劇烈沖撞、摩擦、剪切和擠壓,由于焙燒料中β型鋰精石粉硬度大大低于石英長石類礦物,在礦物的自磨作用下,β型鋰精石粉很容易達到150
?
200目的粉粹粒徑,再由上升氣流送入旋風收塵器(6),將約65%的li2o≤0.3%的含鋰長石粉排除系統(tǒng),達到粉粹、分離β型鋰精石粉的目的。
107.對比例:
108.傳統(tǒng)鋰鹽硫酸法生產,包括以下步驟:
109.s1,焙燒:將100克li2o含量5%的鋰輝石粉置于焙燒爐,升溫至1050℃,燒結40min,得到焙燒料;
110.s2,球磨研磨:將步驟s1所得的焙燒料置于球磨機中,用鋼球作為分散介質,研磨至200目左右,得到鋰鹽生產用于酸化的焙燒料細粉。
111.s3,混酸:將步驟s2得到的鋰輝石焙燒料細粉和93
?
95%的硫酸在雙螺旋混料器中混合均勻;
112.s4,焙燒:將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在280
?
300℃焙燒1h;
113.s5,熟化:將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;
114.s6,浸出:將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5
?
6;再用氫氧化鈣調ph值至7.5
?
8;
115.s7,過濾:將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。經過濾,得到浸出渣125克(浸出渣li2o含量為0.38%)。
116.所述浸出渣主要成分為硫酸鈣,而浸出渣只能用于水泥廠生產,基本沒有什么經濟效益。
117.本發(fā)明鋰鹽制備方法,將焙燒料分散為150目篩下的細粉料和150目篩上的粗粉料,并進行有效分離,使焙燒料中65%的含鋰長石粉分離出來,不再參加酸化或堿化反應,節(jié)省了大量的費用,而離出的β型鋰精石粉品位提升,細度150目以上,鋰金屬回收率達85%以上。
118.結合附圖1、2,從實施例1
?
5和對比例可以看出,本發(fā)明具有以下突出的技術效果:
119.(以生產得到1噸鋰鹽為基準)
120.1、首先,完全替代了球磨系統(tǒng),節(jié)省鋼球、襯板、人工、電力及濾布等消耗費用至少350元以上;
121.2、將焙燒料中約65%的含鋰長石粉分離出來,不再參加酸化反應,節(jié)省硫酸0.8噸,節(jié)約費用為400元;
122.3、本發(fā)明分離出的含鋰長石粉li2o含量為≤0.3%,而傳統(tǒng)方法的浸出渣li2o含量為≤0.4%,所以本發(fā)明并未加大鋰的損失,而本發(fā)明分離出的含鋰長石粉可作為副產物直接銷售至陶瓷行業(yè),每噸分離渣比浸出渣多盈利200元以上,按每噸鋰鹽可分離5.2噸計算,可增加利潤1040元;若經磁選處理后,可作為玻璃行業(yè)的原料,利潤將翻翻;
123.4、節(jié)約碳酸鈣約520kg,降低成本150元;
124.5、物料流通量減少近2/3,從轉化焙燒以后,以上各項總計可降低成本近2000元/噸(鋰鹽產品),比傳統(tǒng)酸化浸出工序產能擴大1.85倍;
125.6、用本發(fā)明方法新建項目,同等規(guī)??晒?jié)約投資20
?
50%以上,尤其適合壓煮法生產;
126.7、在原基礎上減少了浸出渣(固廢)的產生,具有極大的環(huán)保效益;
127.8、本發(fā)明的分離過程可全程智能化控制,操作簡單,負壓運行,清潔文明;
128.9、本發(fā)明分離出的β型鋰精石粉品位提升,細度150目以上(可以調節(jié)),鋰金屬回收率達85%以上。
129.按2020年不完全統(tǒng)計,全國礦法生產鋰鹽產品17萬噸,其中以鋰輝石為原料的至少12萬噸。如果采用本發(fā)明的鋰精粉的分離方法,每噸鋰鹽產品可直接降低成本近2000元左右,全國全年可新增利潤2.4億元。而且優(yōu)化了傳統(tǒng)的工藝流程,減少“三廢”排放,具有極大的經濟效益和環(huán)保效益。
130.以上所述僅為本發(fā)明專利的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明。對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明專利可以有各種更改和變化,凡在本發(fā)明的精神和原理之內所作的任何修改,等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明專利的保護范圍之內。技術特征:
1.一種鋰精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法,其特征在于,包括以下步驟:鋰輝石礦經焙燒、分散、分離后,再進行酸化或堿化反應制備鋰鹽;所述分散是通過機械研磨、高速攪拌或氣流粉碎,將鋰輝石焙燒料分散為150目以下的細粉料和150目以上的粗粉料,所述細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精礦粉;所述粗粉料即為含鋰長石粉;所述分離是將細粉料和粗粉料分開,只將150目以下的細粉料進行酸化或堿化反應制備鋰鹽,而150目以上的粗粉料則作為副產物另作他用。2.根據(jù)權利要求1所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,包括以下步驟:s1,焙燒:將鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000
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1100℃,燒結0.5
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1h,得到焙燒料;s2,粉碎,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過粉碎分離系統(tǒng)進行粉碎、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和硫酸混合均均;s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在280
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300℃焙燒1h;s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5
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6;再用氫氧化鈣調ph值至7.5
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8;s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。3.根據(jù)權利要求1所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,包括以下步驟:s1,焙燒:將鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000
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1100℃,燒結0.5
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1h,得到焙燒料;s2,研磨,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過研磨分離系統(tǒng)進行研磨、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和硫酸混合均均;s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在280
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300℃焙燒1h;s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;s6,浸除,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5
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6;再用氫氧化鈣調ph值至7.5
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8;s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。4.根據(jù)權利要求1所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,包括以下步驟:s1,焙燒:將鋰輝石礦置于焙燒爐,升溫至1000
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1100℃,燒結0.5
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1h,得到焙燒料;s2,高速攪拌,分離:將步驟s1獲得的焙燒料通過攪拌分離系統(tǒng)進行高速攪拌、分離;150目篩下的細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精石粉;150目篩上的粗粉料即為含鋰長石粉;s3,混酸,將步驟s2得到的150目篩下的鋰精石細粉和硫酸混合均均;s4,焙燒,將步驟s3的混合物料轉至酸化焙燒窯,在280
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300℃焙燒1h;s5,熟化,將步驟s4焙燒后的物料堆存12h,進行熟化;s6,浸出,將步驟s5熟化后的物料加水調漿,用碳酸鈣調ph值至5.5
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6;再用氫氧化鈣調ph值至7.5
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8;s7,過濾,將步驟s6所得混合物過濾,濾液即為硫酸鋰。5.根據(jù)權利要求2至4中任一項所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,還包括以下步驟:將步驟s7的硫酸鋰溶液中,加入碳酸鈉,經過堿化除鈣、過濾、蒸發(fā)、濃縮、沉鋰、洗滌和干燥步驟,制備得到碳酸鋰。
6.根據(jù)權利要求5所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,還包括以下步驟:將制備得到的碳酸鋰通過苛化反應,制備得到氫氧化鋰。7.根據(jù)權利要求2所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,所述步驟s2中粉碎分離系統(tǒng)為氣流粉碎分離系統(tǒng),包括粉粹分級器,所述氣流粉碎分離系統(tǒng)的氣體壓力為1
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10kg/cm2,供電頻率為20
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50赫茲。8.根據(jù)權利要求3所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,所述步驟s2中研磨分離系統(tǒng)包括研磨機和旋風分離機,所述研磨機無需研磨介質,其轉速為60—1500r/min,所述旋風分離機的風壓為3000—10000pa。9.根據(jù)權利要求4所述制備鋰鹽的方法,其特征在于,所述步驟s2中攪拌分離系統(tǒng)包括高速攪拌機和氣流分級機,所述高速攪拌機的攪拌速率為40
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300r/min,所述旋風分離機的風壓為3000—10000pa。
技術總結
本發(fā)明涉及新能源鋰材料技術領域,具體涉及鋰精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法。鋰輝石礦經焙燒、分散、分離后,再進行酸化或堿化反應制備鋰鹽;分散是通過機械研磨、高速攪拌或氣流粉碎,將焙燒料分散為150目以下的細粉料和150目以上的粗粉料,細粉料即為鋰鹽生產用β型鋰精礦粉;所述粗粉料即為含鋰長石粉;分離是將細粉料和粗粉料分開,只將150目以下的細粉料進行酸化或堿化反應制備鋰鹽,而150目以上的粗粉料則作為副產物另作他用。本發(fā)明使焙燒料中65%的含鋰長石粉分離出來,不再參加酸化或堿化反應,節(jié)省了大量的費用,而離出的β型鋰精石粉品位提升,細度150目以上,鋰金屬回收率達85%以上。鋰金屬回收率達85%以上。鋰金屬回收率達85%以上。
技術研發(fā)人員:李放來 范欽芳 劉建林
受保護的技術使用者:范欽芳 劉建林
技術研發(fā)日:2021.06.04
技術公布日:2021/10/7
聲明:
“鋰精礦焙燒料先分離再經酸化或堿化制備鋰鹽的方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)