CN104140116A - 锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了锂云母硫酸钾焙烧压煮法制单水氢氧化锂，将锂云母在高温下加硫酸钾经焙烧后压煮，得到可溶性的硫酸锂和不溶解的高硅渣，这样使锂从锂精矿很好的分离以进一步制得碳酸锂，同时得到副产品高硅土。浸出液含有少量的铝、铁和其他碱金属的硫酸盐，加入石灰净化浸出液，经多步除杂得到单水氢氧化锂产品。此方法产率高，废水排水量少，母液可以循环利用，成本低。

Description

锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂

技术领域

本发明属于矿石提锂工业领域，具体涉及锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂。 

背景技术

工业上金属锂冶炼方法主要分为两类：一类是从卤水中提锂，富集卤水中的锂，最终转型制备单水氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂等锂盐产品；另一类方法是矿石提锂，主要是对含锂矿石—锂辉石和锂云母的火法或湿法处理，破坏其原有脉石结构，使其中的Li2O以可溶锂盐的形式溶解出来，可以得到诸如单水氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂等形式的锂盐。但是，由于国内盐湖卤水中大部分具有低镁锂比的特点，开发难度大，而从锂辉石和锂云母中提锂具有物料流通量小、生产效率高、能耗低、锂的回收率高等优点，所以目前以锂辉石和锂云母为原料提锂是广泛采用的方法。 

目前，锂云母提锂的方法主要有硫酸法和石灰石法，石灰石法因渣量大、能耗高、回收率低、生产成本高等缺点较少采用。硫酸法克服了石灰石法的缺点，回收率大大提高。但传统的硫酸法一般通过先制备硫酸锂，然后经过转型制备碳酸锂或氢氧化锂，以碳酸锂或氢氧化锂为基础锂盐再转型制备其他锂盐，如采用碳酸锂加盐酸制备无水氯化锂、加硝酸制备无水硝酸锂，传统以锂辉石制备无水氯化锂、无水硝酸锂的工艺流程较长、生产效率低。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种物料流通量小、设备产能大、能耗低、锂，钾金属回收率高、三废少、工艺流程短、生产成本低的锂云母硫酸钾压煮法制单水氢 氧化锂，已解决上述背景技术中提出的问题。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案是，锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂，包括以下步骤： 

(1)将一定比例的锂云母和硫酸钾混合，再投进回转窑高温转型后磨细至要求目数，加水制浆； 

(2)将步骤(1)中得到的料浆进行压浸、除杂； 

(3)除杂后滤液加入氢氧化钾进行苛化，得到氢氧化锂和硫酸钾混合液；反应方程式：Li₂SO₄+2KOH＝2LiOH+K₂SO₄； 

(4)混合液经蒸发冷却分离出硫酸钾，加氢氧化钡净化分离出硫酸钡，反应方程式：Ba(OH)₂+Li₂SO₄＝BaSO₄↓+2LiOH，过滤； 

(5)步骤(4)中得到的滤液经蒸发冷却分离制得单水氢氧化锂产品。 

作为优选，步骤(1)中，锂云母与硫酸钾的混合比例为1:1.5～2.5，混合物细磨后得到的目数为80～200目，混合物加水制浆过程中的液固比为3～5。 

作为优选，步骤(2)中，料浆压煮的压力范围为1.0～6.0MPa、加热温度为180～300℃、加热时间为1～3.5h。 

作为优选，步骤(3)中除杂后滤液中加入的氢氧化钾与步骤(1)中硫酸钾的质量比为1:1.5～2.0。 

作为优选，步骤(5)中的处理过程依次包括：一次蒸发、净化、二次蒸发、离心分离和烘干。 

综上所述，本发明有益效果在于： 

本工艺是锂云母经高温转型后与硫酸钾压煮发生复分解反应生成硫酸锂溶液，在溶液中加入氢氧化钾进行苛化生成氢氧化锂与硫酸钾的混合溶液，蒸发冷 却分离出硫酸钾、加氢氧化钡净化分离出硫酸钡、再经蒸发冷却结晶分离制得单水氢氧化锂。本发明具有物料流通量小、设备产能大、能耗低、锂，钾金属回收率高、三废少、工艺流程短、生产成本低等特点。 

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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。 

实施例1 

锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂，参照图1中所示的工艺流程： 

(1)将锂云母焙烧：将锂云母精矿3SiO₂Al₂O₃2{(Li，K)(F,OH)}与硫酸钾按一定配比混匀置于内热式回转炉内，在高温下进行转化焙烧，焙烧时的温度控制在800～1000℃，使其转型为β-LiAl(Si₂O₆)和KAlSi₃O₈型； 

(2)冷却磨细：将步骤(1)焙烧后的物料冷却到常温，再将其球磨磨细到80～200目； 

(3)调浆：将硫酸与步骤(2)的磨细的锂云母和硫酸钾混合物加入相应量的水，控制液固比为3～5； 

(4)压浸：利用高压蒸汽给步骤(3)所得料浆加热，使其温度升到180～300℃，并保持恒温恒压时间为1～3.5h，所述高压蒸汽的压力为1.0～6Mpa，再加入石灰石料浆中和料浆； 

(5)降温减压：冷却步骤(4)得到的料浆，使其降温至0～40℃； 

(6)分离洗涤除杂：将步骤(5)得到的料浆过滤分离，滤液依次加入少量消石灰和纯碱液，除去Fe、Al、Ca、Mg等杂质； 

(7)苛化：将步骤(6)得到的溶液加入氢氧化钾溶液，得到氢氧化锂和硫酸钾溶液，反应方程式：Li₂SO₄+2KOH＝2LiOH+K₂SO₄； 

(8)一次蒸发：将步骤(7)得到的溶液蒸发冷却后析出硫酸钾，过滤、烘干可得硫酸钾副产品； 

(9)净化：将步骤(8)得到的滤液加入氢氧化钡溶液，除去氢氧化锂溶液中的硫酸根离子，得到纯净的氢氧化锂溶液，反应方程式：Ba(OH)₂+Li₂SO₄＝BaSO₄↓+2LiOH； 

(10)二次蒸发：将步骤(9)得到的氢氧化锂溶液蒸发冷却后析出氢氧化锂晶体，离心分离可得单水氢氧化锂湿品，蒸发温度为120～130℃、时间为2h、压力为2～5MPa； 

(11)烘干：分别将步骤(10)获得的单水氢氧化锂湿品在温度为150～250℃的烘箱中烘干，烘干时间为2～3h，即得单水氢氧化锂产品。 

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 

Claims (5)

1.锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂，其特征是，包括以下步骤：

（1）将一定比例的锂云母和硫酸钾混合，再投进回转窑高温转型后磨细至要求目数，加水制浆；

（2）将步骤（1）中得到的料浆进行压浸、除杂；

除杂后滤液加入氢氧化钾进行苛化，得到氢氧化锂和硫酸钾混合液；反应方程式：Li₂SO₄ +2KOH=2LiOH+K₂SO₄；

混合液经蒸发冷却分离出硫酸钾，加氢氧化钡净化分离出硫酸钡，反应方程式：Ba(OH)₂+ Li₂SO₄=BaSO₄↓+2LiOH，过滤；

步骤(4)中得到的滤液经蒸发冷却分离制得单水氢氧化锂产品。

2.根据权利要求1所述的锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂，其特征是：步骤（1）中，锂云母与硫酸钾的混合比例为1:1.5～2.5，混合物细磨后得到的目数为80 ～ 200目，混合物加水制浆过程中的液固比为3～5。

3.根据权利要求1所述的锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂，其特征是：步骤（2）中，料浆压煮的压力范围为1.0～6.0MPa、加热温度为180～300℃、加热时间为1～3.5h。

4.根据权利要求1所述的锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂，其特征是：步骤（3）中除杂后滤液中加入的氢氧化钾与步骤（1）中硫酸钾的质量比为1:1.5～2.0。

5.根据权利要求1所述的锂云母硫酸钾压煮法制单水氢氧化锂，其特征是：步骤（5）中的处理过程依次包括：一次蒸发、净化、二次蒸发、离心分离和烘干。