一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法

本发明属于化工，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：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

技术实现思路

1、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。

2、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：

3、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；

4、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；

5、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；

6、将所述滤渣进行焙烧，制得焙烧料；

7、将所述焙烧料进行研磨、过筛，制得焙烧粉料；

8、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。

9、作为本发明的进一步改进，还包括：

10、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。

11、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。

12、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。

13、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.%。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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。

18、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。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、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；

21、本发明可将黏土矿物浸出液中的al3+、fe3+等杂质离子富集于滤渣中，可作为富集物原料回收。

技术特征：

1.一种分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，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。

4.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，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。

5.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，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.%。

6.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，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。

7.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，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。

8.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，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。

9.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，所述水浸处理的温度为30℃~60℃，时间为1.5h~2.5h。

10.如权利要求1所述的分离提取碳酸盐黏土型锂矿中锂的方法，其特征在于，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。

技术总结
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；将滤渣进行焙烧，制得焙烧料；将焙烧料进行研磨、过筛，制得焙烧粉料；将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。本发明的方法操作简单，成本低廉，含锂净化液中杂质离子含量大大降低，锂回收率高。

技术研发人员：温汉捷,刘志启,李娜,管杰,罗重光,张磊
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12