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2023-11-17 來源:鑫海礦裝 (1422次瀏覽)
鋰輝石是最重要的提鋰礦石原料,目前工藝非常成熟,已用于大規模生產。根據提鋰采用的介質不同,提取工藝主要分為酸法工藝、堿法工藝、鹽焙燒工藝和高溫氯化工藝。下面我們一起來了解!
硫酸法處理鋰輝石是目前很成熟的一種工藝,其工藝流程大致為:
1.粉碎后的 α-鋰輝石在 950~1100℃下焙燒轉變為β-鋰輝石;
2.250~300℃下與硫酸混合焙燒;
3.水浸;
4.浸出液中加入石灰粉中和過量的硫酸,并調節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,最終通過碳酸鈉在pH=11~13時深度除去Mg和Ca;
5.蒸發濃縮得到硫酸鋰凈化液(含鋰約20%),碳酸鈉沉淀碳酸鋰,其回收率可達90%左右。
該工藝硫酸消耗量大,一般為理論用量的 1.5倍,酸化焙燒過程易產生含硫廢氣。鋰浸出后殘留大量的硅鋁廢渣,同時余酸中和過程中又產生大量的硫酸鈣及其他廢渣。每生產1 t碳酸鋰將排出8~10 t鋰渣,廢渣量大,難以利用,儲存占用大面積土地,環境污染嚴重,因此,鋰渣的利用成為清潔生產的重要環節,已經引起廣泛重視。
堿法提取鋰輝石工藝主要有石灰石法、Na2CO3焙燒堿法和純堿壓煮法三種。
石灰石焙燒法
石灰石焙燒法的選礦工藝流程大致為:
1.鋰輝石與石灰石以1∶(3.05~3.15)質量比加水制成料漿;
2.800~900℃下焙燒;
3.水浸,沉降分離除去鈣、鋁、硅等;
4.除雜后的LiOH溶液經濃縮通入CO2或添加Na2CO3沉淀碳酸鋰。鋰的總收率為70%~80%,當浸出時熟料中須保證有過量的氧化鈣,否則將生成的難溶鋁酸鋰與氫氧化鈣反應轉變為LiOH。
該工藝的缺點是浸液濃度低,蒸發能耗大;出渣量大,生產1t鋰鹽排出約20t堿性鋰渣,是硫酸法工藝的2倍,經濟效益差,目前,基本已被淘汰。
Na2CO3焙燒堿法
Na2CO3焙燒堿法選礦工藝流程大致為:
1. Na2CO3與β-鋰輝石混合在800℃下焙燒;
2.鹽酸浸出;
3.氫氧化鈉沉淀除鋁;
4.碳酸鈉沉淀碳酸鋰,酸浸時,硅形成的硅酸,可以作為制備硅產品的原料,而鋁經過NaOH沉淀得到的鋁沉淀物純度高,可以進一步利用,廢渣排放量大大減少。但堿和酸的耗量大,中和產生大量的NaCl,工藝運行成本高,未見工業化應用。
純堿壓煮法
純堿壓煮法選礦工藝流程大致為:
1.β-鋰輝石與碳酸鈉溶液(約105g·L-1)225℃下進行壓煮反應,鋰形成碳酸鋰結晶;
2.向漿料中通CO2,碳酸鋰形成溶解度更大的LiHCO3;
3.加熱濾液析出Li2CO3結晶,鋰的提取率可達96%以上。
針對硫酸工藝污染嚴重、大量硅鋁廢渣難以利用以及堿法工藝堿耗大、成本高等問題,研究了鹽焙燒工藝。其中硫酸鹽焙燒法研究較多,主要工藝步驟為:
鋰輝石精礦與K2SO4(或CaSO4或兩者混合物)在920~1100℃下焙燒;
2.水浸;
3.浸液加入NaOH沉淀Fe、Al等雜質;
4.蒸發濃縮;
5.碳酸鈉沉淀碳酸鋰。
高溫氯化提取鋰的工藝是以Cl2為氯化劑對β-鋰輝石進行氯化焙燒提取LiCl。在Cl2流速為100 ml·min-1,1100℃下焙燒15 min,Li的轉化率達到90%以上。由于反應在流動的系統中進行,生成的揮發性LiCl被氯氣氣流帶離,促使反應進行完全。
此工藝簡單,僅采用單一的氯化試劑,產生的硅鋁渣量少且易利用。但LiCl收集困難,爐氣腐蝕性強,工業實施難度大。
上述主要介紹了四種提取鋰輝石的選礦工藝方法,除此外,浮選法、重選法等也是提鋰的重要工藝,鑫海礦裝在鋰礦選礦方面有著非常豐富的經驗,可進行選礦試驗分析,通過分析結果設計適合的選礦工藝方案及選礦廠施工方案、提供成套的鋰礦選礦設備及選礦廠安裝調試工作,此外,選礦廠的項目運營與管理也均由鑫海礦裝一并承擔,大力度的保障整個選礦廠的運行,實現高效投資回報。
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