一种采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法

本发明涉及锂提取，具体涉及一种采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法。

背景技术：

1、金属锂及其化合物是锂离子电池核心原料。目前开采最多的锂资源是盐湖卤水和含锂矿石中锂含量较高的富锂型矿。而贫锂资源如粘土型矿石锂含量普遍较低，提取技术不成熟，因此，开发粘土型提锂工艺意义重大。

2、锂矿提锂工艺中，从原矿或精矿中将锂浸出是非常关键的一步。由于大部分锂存在于矿石晶格结构中，必须破坏矿石结构才能将其浸出。因此，目前矿石中浸出锂基本上都是用浓度较高的强酸如硫酸、硝酸和烟酸等进行浸取，酸耗较高、后继处理困难且产生强酸性废液对环境造成较大污染。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，以解决现有采用强酸从锂矿中提取锂，存在酸耗较高、后继处理困难和产生的强酸性废液对环境污染大的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、1.一种采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，包括以下步骤：

4、s1、将含锂矿粉焙烧，冷却；

5、s2、向焙烧后的含锂矿粉中加入低浓度无机酸溶液，得混合溶液，以调节混合溶液的ph值至2以下，在第一预设温度条件下搅拌后，掺入固体有机酸，再在第二预设温度条件下搅拌，得酸矿混合物，其中，第二预设温度大于第一预设温度；

6、s3、将酸矿混合物在温度

7、为30～150℃的条件下浸取，固液分离，得到含锂溶液。

8、根据上述技术手段，通过依次采用焙烧以活化粉料，通过焙烧能够使矿物变得疏松、多孔，有效增加了反应的接触面积，从而提高锂的浸出率。再加无机酸并在一定温度下搅拌，以充分调节含锂矿粉所在环境的ph并对矿物结构产生一定作用使得矿物结构进一步松弛，使后续加入的有机酸能充分发挥络合配位作用。再加入有机酸在一定温度下搅拌，使得有机酸与含锂矿粉中的锂络合配位，有效提升了锂离子的浸出效率。

9、优选的，所述s1中，焙烧的温度为300℃～600℃，焙烧的时间为3min～30min。

10、通过采用短时间焙烧的方式，不仅保证了锂离子的浸出率，还有效降低了能耗。

11、优选的，所述s2中，含锂矿粉与无机酸溶液的固液比为1:1～1:10g/l。

12、优选的，所述s2中，无机酸溶液的摩尔浓度为0.1mol/l～2mol/l。

13、通过采用低浓度的无机酸对含锂矿粉进行调ph值处理，有效降低了无机酸的使用量和浓度。

14、优选的，所述s2中，固体有机酸与含锂矿粉的质量比为1:1～1:10。

15、优选的，所述s3中，浸取反应的时间为6h～24h。

16、优选的，所述s2中，第一预设温度为20℃～50℃，在第一预设温度条件下搅拌的时间为0.5～3h。

17、通过控制温度在20℃～50℃之间进行搅拌，不仅调节了溶液的环境至酸性环境，使得矿物各单元层之间的氢键被破坏，且较低的第一预设温度在调节ph的同时还达到了节能的效果；同时控制在第一预设温度条件下搅拌的时间为0.5～3h，提高了低浓度无机酸对矿粉的作用，使得矿物初步松弛化。

18、优选的，所述s2中，第二预设温度为80℃～120℃。

19、通过提高第二预设温度，使加入的有机酸能够充分溶解。

20、优选的，所述s2中，无机酸选自硫酸、硝酸和磷酸中的至少一种；

21、有机酸选自柠檬酸、草酸、苹果酸、乙二胺四乙酸和酒石酸中的至少一种。

22、优选的，所述s1中，在焙烧之前，还包括：对锂矿球磨，获得目数小于或等于180目的含锂矿粉；

23、所述锂矿为粘土型锂原矿或精矿。

24、本发明的有益效果：

25、本发明的采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，通过选用较低浓度的无机酸结合有机酸作为矿石锂的浸出介质，通过无机酸调节酸性、有机酸提供配位将锂浸出，相较于单使用有机酸，无机-有机混酸体系使用低浓度的无机酸，不仅降低了高浓度无机酸带来的对设备的腐蚀以及对环境的污染，而且矿物中各单元层之间通过氢键连接，由于氢键的结合力较弱，极易在酸性环境中被破坏，每层之间就会暴露出更多的可接触表面，此时使用少量有机酸，这部分有机酸能够充分与暴露出的接触表面中的锂离子产生配位络合作用，与单使用有机酸相比，在达到相同的锂浸出率的条件下，无机-有机混酸体系大大减少了其有机酸的使用量，降低了浸取成本，更加适合工业化应用。在锂提取技术领域，具有推广应用价值。

技术特征：

1.一种采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s1中，焙烧的温度为300℃~900℃，焙烧的时间为3min~30min。

3.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s2中，含锂矿粉与无机酸溶液的固液比为1:1~1:10g/l。

4.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s2中，无机酸溶液的摩尔浓度为0.1mol/l~2mol/l。

5.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s2中，固体有机酸与含锂矿粉的质量比为1:1~1:10。

6.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s3中，浸取反应的时间为6h~24h。

7.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s2中，第一预设温度为20℃~50℃，在第一预设温度条件下搅拌的时间为0.5~3h。

8.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s2中，第二预设温度为80℃~120℃。

9.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s2中，无机酸选自硫酸、硝酸和磷酸中的至少一种；

10.根据权利要求1所述采用无机-有机混酸从锂矿中浸锂的方法，其特征在于，所述s1中，在焙烧之前，还包括：对锂矿球磨，获得目数小于或等于180目的含锂矿粉；

技术总结
本发明涉及一种采用无机‑有机混酸从锂矿中浸锂的方法。一种采用无机‑有机混酸从锂矿中浸锂的方法，包括以下步骤：将含锂矿粉焙烧，冷却；向焙烧后的含锂矿粉中加入无机酸溶液，得混合溶液，以调节混合溶液的pH值至2以下，在第一预设温度条件下搅拌后，掺入固体有机酸，再在第二预设温度条件下搅拌，得酸矿混合物，其中，第二预设温度大于第一预设温度；将酸矿混合物在温度为30~150℃的条件下浸取，固液分离，得到含锂溶液。本发明解决了现有采用强酸从锂矿中提取锂，存在酸耗较高、后继处理困难和产生的强酸性废液对环境污染大的问题。

技术研发人员：杨敏,王枫媛,袁宏,杨宇春
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16