四大锂辉石提取锂的工艺方法介绍!

四大锂辉石提取锂的工艺方法介绍!

2023-11-17 来源:鑫海矿装 (1394次浏览)

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锂辉石是最重要的提锂矿石原料,目前工艺非常成熟,已用于大规模生产。根据提锂采用的介质不同,提取工艺主要分为酸法工艺、碱法工艺、盐焙烧工艺和高温氯化工艺。下面我们一起来了解!

四大锂辉石提取锂的工艺方法介绍!

1、酸法工艺提取锂辉石

硫酸法处理锂辉石是目前很成熟的一种工艺,其工艺流程大致为:

1.粉碎后的 α-锂辉石在 950~1100℃下焙烧转变为β-锂辉石;

2.250~300℃下与硫酸混合焙烧;

3.水浸;

4.浸出液中加入石灰粉中和过量的硫酸,并调节pH至近中性(6.0~6.5),除去浸液中的Fe和Al,再加入石灰乳除去大部分Mg,最终通过碳酸钠在pH=11~13时深度除去Mg和Ca;

5.蒸发浓缩得到硫酸锂净化液(含锂约20%),碳酸钠沉淀碳酸锂,其回收率可达90%左右。

该工艺硫酸消耗量大,一般为理论用量的 1.5倍,酸化焙烧过程易产生含硫废气。锂浸出后残留大量的硅铝废渣,同时余酸中和过程中又产生大量的硫酸钙及其他废渣。每生产1 t碳酸锂将排出8~10 t锂渣,废渣量大,难以利用,储存占用大面积土地,环境污染严重,因此,锂渣的利用成为清洁生产的重要环节,已经引起广泛重视。

2、碱法工艺提取锂辉石

碱法提取锂辉石工艺主要有石灰石法Na2CO3焙烧碱法纯碱压煮法三种。

石灰石焙烧法

石灰石焙烧法的选矿工艺流程大致为:

1.锂辉石与石灰石以1∶(3.05~3.15)质量比加水制成料浆;

2.800~900℃下焙烧;

3.水浸,沉降分离除去钙、铝、硅等;

4.除杂后的LiOH溶液经浓缩通入CO2或添加Na2CO3沉淀碳酸锂。锂的总收率为70%~80%,当浸出时熟料中须保证有过量的氧化钙,否则将生成的难溶铝酸锂与氢氧化钙反应转变为LiOH。

该工艺的缺点是浸液浓度低,蒸发能耗大;出渣量大,生产1t锂盐排出约20t碱性锂渣,是硫酸法工艺的2倍,经济效益差,目前,基本已被淘汰。

Na2CO3焙烧碱法

Na2CO3焙烧碱法选矿工艺流程大致为:

1. Na2CO3与β-锂辉石混合在800℃下焙烧;

2.盐酸浸出;

3.氢氧化钠沉淀除铝;

4.碳酸钠沉淀碳酸锂,酸浸时,硅形成的硅酸,可以作为制备硅产品的原料,而铝经过NaOH沉淀得到的铝沉淀物纯度高,可以进一步利用,废渣排放量大大减少。但碱和酸的耗量大,中和产生大量的NaCl,工艺运行成本高,未见工业化应用。

纯碱压煮法

纯碱压煮法选矿工艺流程大致为:

1.β-锂辉石与碳酸钠溶液(约105g·L-1)225℃下进行压煮反应,锂形成碳酸锂结晶;

2.向浆料中通CO2,碳酸锂形成溶解度更大的LiHCO3

3.加热滤液析出Li2CO3结晶,锂的提取率可达96%以上。

3、盐焙烧工艺提取锂辉石

针对硫酸工艺污染严重、大量硅铝废渣难以利用以及碱法工艺碱耗大、成本高等问题,研究了盐焙烧工艺。其中硫酸盐焙烧法研究较多,主要工艺步骤为:

锂辉石精矿与K2SO4(或CaSO4或两者混合物)在920~1100℃下焙烧;

2.水浸;

3.浸液加入NaOH沉淀Fe、Al等杂质;

4.蒸发浓缩;

5.碳酸钠沉淀碳酸锂。

4、高温氯化工艺提取锂辉石

高温氯化提取锂的工艺是以Cl2为氯化剂对β-锂辉石进行氯化焙烧提取LiCl。在Cl2流速为100 ml·min-1,1100℃下焙烧15 min,Li的转化率达到90%以上。由于反应在流动的系统中进行,生成的挥发性LiCl被氯气气流带离,促使反应进行完全。

此工艺简单,仅采用单一的氯化试剂,产生的硅铝渣量少且易利用。但LiCl收集困难,炉气腐蚀性强,工业实施难度大。

上述主要介绍了四种提取锂辉石的选矿工艺方法,除此外,浮选法、重选法等也是提锂的重要工艺,鑫海矿装在锂矿选矿方面有着非常丰富的经验,可进行选矿试验分析,通过分析结果设计适合的选矿工艺方案及选矿厂施工方案、提供成套的锂矿选矿设备及选矿厂安装调试工作,此外,选矿厂的项目运营与管理也均由鑫海矿装一并承担,大力度的保障整个选矿厂的运行,实现高效投资回报。