一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，具体涉及一种基于碱式沉淀吸附法分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法。

背景技术

随着科技的飞速发展，金属锂及其化合物在新能源汽车、航空航天和超轻高强度的锂合金等方面得到越来越多的关注，使得锂资源的需求量日益增大，成为21世纪不可替代的能源金属。

目前，锂矿的主要分为矿石型、卤水型和黏土型；在我国云南滇中发现了分布广泛的新型黏土锂矿，被称为碳酸盐黏土型锂矿；对此部分锂矿进行合理的开发利用，对锂资源供应不足具有重要的战略意义。

现阶段技术，提取锂的主要方法包括石灰法、硫酸法、压煮法、氯化物法、吸附法和萃取法等，但当前所有的方法均面临杂质离子较多，需要对原溶液进行除杂处理。专利申请号202010153085.2，名称为“一种吸附树脂复合铝系锂吸附剂的制备方法”的授权专利，公布了针对卤水的树脂复合铝系吸附剂。

但上述技术存在一些明显的不足，不适应于新型碳酸盐黏土型锂矿中锂的提取和分离，该浸出液中杂质离子较多，处理过程复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其通过添加碱式沉淀剂调节溶液pH，形成铝系沉淀，吸附浸出液中的锂离子，得到含锂净化液；其为锂资源的开发利用提供了新的技术思路，有利于黏土矿物浸出液纯化的工业化，弥补了黏土矿物纯化过程的空缺。

本发明公开了一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，包括：

将碳酸盐黏土型锂矿粉与硫酸溶液进行混合，制得混合料浆；

将所述混合料浆反应预设时间后，进行固液分离，得到碳酸盐黏土型锂矿浸出液；

向所述碳酸盐黏土型锂矿浸出液中加入碱式沉淀剂，反应预设时间后进行固液分离，得到滤渣；

将所述滤渣进行焙烧，制得焙烧料；

将所述焙烧料进行研磨、过筛，制得焙烧粉料；

将所述焙烧粉料进行水浸处理，反应预设时间后进行固液分离，得到含锂净化液。

作为本发明的进一步改进，还包括：

将碳酸盐黏土型锂矿进行破碎处理，制得所述碳酸盐黏土型锂矿粉；其中，所述碳酸盐黏土型锂矿粉的粒径大于20目。

作为本发明的进一步改进，所述硫酸溶液的质量分数为5%~50%，所述碳酸盐黏土型锂矿粉与硫酸溶液的质量比为1:1~1:10。

作为本发明的进一步改进，所述混合料浆于50℃~90℃条件下进行酸浸反应，反应时间为30min~150min。

作为本发明的进一步改进，所述碱式沉淀剂包括氢氧化钠、一水合氨、氢氧化钾和氢氧化钙中的一种或多种，所述碱式沉淀剂的料浆浓度为20wt.%~50wt.%。

作为本发明的进一步改进，加入所述碱式沉淀剂调节pH至3.00~7.00，进行沉淀吸附反应，反应时间为30min~90min。

作为本发明的进一步改进，所述滤渣的焙烧温度为300℃~600℃，焙烧时间为1.5h~3h，保温时间为2h~5h。

作为本发明的进一步改进，所述焙烧粉料中粒径为44μm~149μm的部分占总质量的40%~60%，所述焙烧粉料与水以1:3~1:10的固液比配成浆料。

作为本发明的进一步改进，所述水浸处理的温度为30℃~60℃，时间为1.5h~2.5h。

作为本发明的进一步改进，所述含锂净化液由固液分离得到的滤液和对固液分离后的滤渣洗涤1~3次得到的洗液组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明以碳酸盐黏土型锂矿为原料，通过添加碱式沉淀剂形成铝系沉淀，吸附浸出液中的锂离子，吸附有锂离子的沉淀经焙烧后结构发生坍塌，经水浸和固液分离后，得到含锂净化液；上述方法可使含锂净化液中的杂质离子含量大大降低，处理工艺简单，且降低锂离子的损失；

本发明可将黏土矿物浸出液中的Al

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，包括：

步骤1、将碳酸盐黏土型锂矿进行破碎，制得碳酸盐黏土型锂矿粉；其中，

碳酸盐黏土型锂矿粉的粒径大于20目；

步骤2、将碳酸盐黏土型锂矿粉与硫酸溶液进行混合，制得混合料浆；其中，

硫酸溶液的质量分数为5%~50%，碳酸盐黏土型锂矿粉与硫酸溶液的质量比为1:1~1:10；

步骤3、将混合料浆于恒温设备内反应预设时间后，进行固液分离，得到碳酸盐黏土型锂矿浸出液；其中，

混合料浆于50℃~90℃条件下进行酸浸反应，反应时间为30min~150min，使碳酸盐黏土型锂矿粉中的金属离子充分浸出；

碳酸盐黏土型锂矿浸出液中除锂离子外，还含有Fe

步骤4、向碳酸盐黏土型锂矿浸出液中加入碱式沉淀剂，反应预设时间后进行固液分离，得到滤渣；其中，

碱式沉淀剂包括氢氧化钠、一水合氨、氢氧化钾和氢氧化钙中的一种或多种，碱式沉淀剂的料浆浓度为20wt.%~50wt.%；

碱式沉淀剂于室温条件下，边搅拌边加入；加入碱式沉淀剂调节pH至3.00~7.00，进行沉淀吸附反应，沉淀吸附反应时间为30min~90min；

步骤5、对步骤4得到的滤渣进行焙烧，制得焙烧料；其中，

滤渣的焙烧温度为300℃~600℃，焙烧时间为1.5h~3h，保温时间为2h~5h；

步骤6、将焙烧料进行研磨、过筛，制得焙烧粉料；其中，

焙烧粉料中粒径为44μm~149μm的部分占总质量的40%~60%；

步骤7、将焙烧粉料进行水浸处理，反应预设时间后进行固液分离和滤渣洗涤，得到含锂净化液；其中，

焙烧粉料与水以1:3~1:10的固液比配成浆料；

浆料进行水浸处理的温度为30℃~60℃，时间为1.5h~2.5h；

含锂净化液由固液分离得到的滤液和对固液分离后的滤渣洗涤1~3次得到的洗液组成；

洗涤后的滤渣富集有Al

实施例1：

本发明提供一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，包括：

S1、将碳酸盐黏土型锂矿进行破碎，过100目筛，得到碳酸盐黏土型锂矿粉；

S2、将碳酸盐黏土型锂矿粉加入质量分数为10%的硫酸溶液中，制得混合料浆；

S3、将混合料浆于80℃条件下反应60min，而后抽滤得到碳酸盐黏土型锂矿浸出液；

S4、于室温条件下，采用质量分数为30%的氢氧化钠溶液作为碱式沉淀剂，加入到碳酸盐黏土型锂矿浸出液中，并调节pH至3.00进行沉淀吸附反应，30min后，抽滤进行固液分离，得到清液和滤渣；

S5、将滤渣于300℃温度条件下焙烧2h，保温2h，得到焙烧料；

S6、将焙烧料研磨，过筛，得到焙烧粉料；

S7、将焙烧粉料用水以1:3的固液比配成浆料，将浆料于30℃反应2.5h，抽滤得初次滤液，并洗涤滤渣3次得洗涤液，收集初次滤液和洗涤液，得到含锂净化液。

碳酸盐黏土型锂矿浸出液和含锂净化液的元素含量检测结果如表1所示；

表1

实施例2

本发明提供一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其与实施例1的处理方法相同，区别点在于：

1、在步骤S4中调节pH=5.00进行沉淀吸附反应；

2、在步骤S5中将滤渣于600℃温度条件下焙烧；

3、在步骤S7中将焙烧粉料用水以1:5的固液比配成浆料。

碳酸盐黏土型锂矿浸出液和含锂净化液的元素含量检测结果如表2所示；

表2

本发明的优点为：

本发明以碳酸盐黏土型锂矿为原料，通过添加碱式沉淀剂形成铝系沉淀，吸附浸出液中的锂离子，吸附有锂离子的沉淀经焙烧后结构发生坍塌，经水浸和固液分离后，得到含锂净化液；上述方法可使含锂净化液中的杂质离子含量大大降低，处理工艺简单，且降低锂离子的损失；

本发明可将黏土矿物浸出液中的Al

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。