从低品位碳酸锂、氯化钾和氯化钠混盐中提取碳酸锂的方法

技术领域

本发明涉及一种提取碳酸锂的方法，尤其涉及一种从低品位碳酸锂、氯化钾和氯化钠混盐中提取碳酸锂的方法。

背景技术

锂是一种重要的战略性资源物质，广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着电脑、数码相机、手机等电子产品及电动汽车的不断发展，电池行业已经成为锂资源的最大消费领域。此外，碳酸锂的应用是陶瓷产业减能耗、促环保的有效途径之一，对锂的需求量也将会提高。与此同时，锂在玻璃中的各种新用途也在不断被发现，玻璃行业对锂的需求仍将保持增长。

我国锂资源储量丰富，主要分布在青海和西藏的盐湖中。西藏存在部分碳酸盐型盐湖，其中的代表为扎布耶盐湖，扎布耶盐湖通过太阳池工艺得到了合格的碳酸锂产品，然而，其工艺的低效率以及低回收率限制了工厂的产能，尤其是低品位的碳酸锂混盐。因此，开发一种高效经济的碳酸锂盐湖综合利用方法具有重要的意义。

CN102120592B公开了一种利用 NaCl 与碳酸锂混盐浮选提取碳酸锂的方法，其包括以下步骤 ：(1)将NaCl和碳酸锂的混盐进行磨矿 ；(2)将步骤(1)得到的矿浆物料送入浮选机，调节 pH 值至碱性，加入碳酸锂捕收剂，用量 200g/t ～350g/t 矿浆，搅拌 2-4 分钟后进行充气刮泡浮选 ；(3)将步骤(2)得到的碳酸锂粗选精矿进行1～2次精选，过滤、烘干，得到工业级碳酸锂粗产品。该原矿为氯化钠和碳酸锂混盐，针对的是Li

CN 102921553 A公开了一种从硫酸锂钾与氯化钠混合物中浮选硫酸锂钾的方法，其特征在于，包括以下步骤 ：（1）将硫酸锂钾和 NaCl 混盐进行磨矿，磨矿质量浓度为 50%～60%，磨矿介质为硫酸锂钾和 NaCl 混盐的共饱和母液，得矿浆 ；（2）将步骤（1）所得矿浆送入浮选机，浮选工艺流程为一次粗选一次扫选或者一次粗选两次扫选，浮选介质为硫酸锂钾和 NaCl 混盐的共饱和母液，粗选和扫选时直接加入胺类浮选药剂，搅拌均匀后进行浮选，浮选药剂用量为：粗选阶段添加药剂用量为200g/t 原矿～300g/t 原矿，扫选阶段第一次添加药剂量为100g/t 原矿～150g/t 原矿，如果是两次扫选，第二次扫选为第一次扫选的药剂量的0.5~1倍；加药方式为：将药剂配制成水溶液，加热，待药剂全部溶解在水中后，加入至矿浆中；浮选温度为常温；粗选时间为4~6min，每次扫选时间为3~5min。该方法的研究对象为硫酸锂钾和氯化钠混盐，Li

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单，入浮选的矿量小，浮选时间短，所得碳酸锂粗产品的碳酸锂纯度高，成本较低，回收率高的从低品位碳酸锂、氯化钾和氯化钠混盐中提取碳酸锂的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种从低品位碳酸锂、氯化钾和氯化钠混盐中提取碳酸锂的方法，包括以下步骤：

（1）磨矿：将盐田摊晒得到的低品位氯化钾、氯化钠和碳酸锂混盐进行磨矿，磨矿介质为氯化钾、氯化钠和碳酸锂混盐的共饱和母液，得矿浆；

（2）筛分：将步骤（1）所得的矿浆灌入筛分机器或旋流器进行筛分，得到大颗粒脉石矿物和细颗粒浆体；

（3）碳酸锂与氯化钾、氯化钠分离：将步骤（2）得到的矿浆物料送入浮选机，加入碳酸锂阳离子捕收剂进行浮选，浮选的泡沫为碳酸锂粗选精矿（主要成分为碳酸锂和氯化钠），泡沫槽内的产品为粗选尾矿（主要成分为氯化钠和氯化钾）；然后将碳酸锂粗选精矿进行精选，得碳酸锂精选精矿；

（4）洗涤、过滤、干燥：将步骤（3）所得的碳酸锂精选精矿进行洗涤，过滤，收集固体，将固体烘干，即得碳酸锂粗产品。

进一步，步骤（1）中，所述低品位氯化钾、氯化钠和碳酸锂混盐为Li

进一步，步骤（1）中，所述磨矿的方式为球磨、棒磨、自磨或半自磨；所述磨矿的时间＜1.5min。磨矿的时间是根据磨矿细度达到大部分碳酸锂颗粒与脉石矿物颗粒实现单体解离，且脉石矿物颗粒未过度磨细所决定的，本发明仅需短时间的磨矿即可。

进一步，步骤（1）中，所述磨矿的细度为-100目的质量含量≤25%；所述磨矿的质量浓度为50～80%。磨矿细度和磨矿浓度可以根据实际情况作出相应调整。

进一步，步骤（2）中，所述筛分机器的筛网目数为18目～200目。

进一步，步骤（3）中，所述浮选的时间≤3min；所述浮选的温度为5～30℃。浮选时间过长会导致浮选槽浪费的同时，也使得脉石矿物夹带增多。

进一步，步骤（3）中，所述碳酸锂阳离子捕收剂为烃基碳原子数12-20的脂肪胺或其衍生物。此类捕收剂对于本发明低品位碳酸锂盐矿有突出的选择性捕收作用，其选择性相对阴离子捕收剂要高。

进一步，步骤（3）中，所述脂肪胺及其衍生物包括但不限于盐酸十八胺、醋酸十八胺、盐酸十二胺和醋酸十二胺。

进一步，步骤（3）中，所述碳酸锂阳离子捕收剂的加入量为50g/t～150g/t原矿。捕收剂过量会导致氯化钾和氯化钠上浮量增大，降低精矿产品品质；捕收剂量过少会导致精矿碳酸锂回收率降低。

进一步，步骤（3）中，所述精选的次数为0~5次。

进一步，步骤（4）中，所述洗涤使用的溶液是碳酸锂饱和母液。

进一步，步骤（4）中，所述洗涤可以但不限于使用加温洗涤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明采用碳酸锂阳离子捕收剂正浮选工艺从低品位碳酸锂、氯化钠和氯化钾混盐中提取碳酸锂，缩短了浮选的时间，有效地提高了浮选效率；同时研究发现，碳酸锂结晶具有相对脉石矿物氯化钠和氯化钾较细，且互相共生不是很紧密的特点，创造性地采用了短时间磨矿-筛分-短时间浮选的工艺提取碳酸锂，大大降低了工艺成本；

（2）本发明能从低Li品位碳酸锂混盐中提取碳酸锂，所得碳酸锂粗产品的碳酸锂纯度高达98.99%，综合回收率为50.12~75.21%。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。需要指出的是，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，这些实施例不得用于解释对本申请权利要求请求保护范围的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他变更或修饰，都属于本申请权利要求的保护范围。

实施例1

我国某碳酸盐型盐湖经盐田摊晒得到含Li

（1）磨矿：将盐田摊晒得到的氯化钾、氯化钠、碳酸锂混盐磨矿40s，棒磨至-100目占10%，磨矿介质为氯化钾、氯化钠、碳酸锂混盐的共饱和母液，磨矿质量浓度为60%，得矿浆；

（2）筛分：将步骤（1）所得的矿浆灌入80目高频振动筛进行筛分，得到筛上大颗粒的脉石矿物和筛下细颗粒的浆体；

（3）碳酸锂与氯化钾、氯化钠分离：将步骤（2）得到的筛下细颗粒的浆体送入浮选机，加入捕收剂盐酸十八胺50g/t原矿，搅拌3min后充气刮泡浮选，浮选时间为2min，浮选温度为22℃，浮选的泡沫为碳酸锂粗选精矿（主要成分为碳酸锂和氯化钠），；然后将粗选精矿精选4次，得碳酸锂精选精矿；

（4）洗涤、过滤、烘干：将步骤（3）所得的碳酸锂精选精矿使用碳酸锂饱和母液在50℃条件下洗涤3次，过滤，收集固体，将固体烘干，即得碳酸锂粗产品。

经检测，所得碳酸锂粗产品中碳酸锂含量为98.01wt%，综合回收率为50.12%。

实施例2

我国某卤水经蒸发得到含Li

（1）磨矿：将盐田摊晒得到的氯化钾、氯化钠、碳酸锂混盐磨矿1min，棒磨至-100目占20%，磨矿介质为氯化钾、氯化钠、碳酸锂混盐的共饱和母液，磨矿质量浓度为65%，得矿浆；

（2）筛分：将步骤（1）所得的矿浆灌入60目高频振动筛进行筛分，得到筛上大颗粒的脉石矿物和筛下细颗粒的浆体；

（3）碳酸锂与氯化钾、氯化钠分离：将步骤（2）得到的筛下细颗粒的浆体送入浮选机，加入捕收剂盐酸十八胺58g/t原矿，搅拌3min后充气刮泡浮选，浮选时间为2min30s，浮选温度为22℃，浮选的泡沫为碳酸锂粗选精矿（主要成分为碳酸锂和氯化钠），；然后将粗选精矿精选3次，得碳酸锂精选精矿；

（4）洗涤、过滤、烘干：将步骤（3）所得的碳酸锂精选精矿使用碳酸锂饱和母液在40℃条件下洗涤2次，过滤，收集固体，将固体烘干，即得碳酸锂粗产品。

经检测，所得碳酸锂粗产品中碳酸锂的含量为98.01wt%，综合回收率为69.33%。

实施例3

我国某盐湖经盐田摊晒得到含Li

（1）磨矿：将盐田摊晒得到的氯化钾、氯化钠、碳酸锂混盐磨矿1min，棒磨至-100目占20%，磨矿介质为氯化钾、氯化钠、碳酸锂混盐的共饱和母液，磨矿质量浓度为65%，得矿浆；

（2）筛分：将步骤（1）所得的矿浆灌入60目高频振动筛进行筛分，得到筛上大颗粒的脉石矿物和筛下细颗粒的浆体；

（3）碳酸锂与氯化钾、氯化钠分离：将步骤（2）得到的筛下细颗粒的浆体送入浮选机，加入捕收剂盐酸十八胺80g/t原矿，搅拌3min后充气刮泡浮选，浮选时间为3min，浮选温度为25℃，浮选的泡沫为碳酸锂粗选精矿（主要成分为碳酸锂和氯化钠），；然后将粗选精矿精选2次，得碳酸锂精选精矿；

（4）洗涤、过滤、烘干：将步骤（3）所得的碳酸锂精选精矿使用碳酸锂饱和母液在60℃条件下洗涤3次，过滤，收集固体，将固体烘干，即得碳酸锂粗产品。

经检测，所得碳酸锂粗产品中碳酸锂的含量为98.99wt%，综合回收率为75.21%。