專利名稱：氯化焙燒法從鋰云母中提取鋰的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從鋰云母中提取鋰的方法和設(shè)備，屬冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰及鋰鹽是高能綠色電池、航空航天、核聚變發(fā)電的重要原料，被譽(yù)為"推動世界 前進(jìn)的重要元素"，其需求量日益增加。我國有豐富的鋰云母資源，其1^20含量一般在4% 左右。目前，從鋰云母中提取鋰主要有石灰焙燒法、壓煮法、硫酸法、氯化焙燒法等。
(1)石灰焙燒法。石灰法處理鋰云母生產(chǎn)鋰鹽，就是將石灰石經(jīng)破碎后與鋰云母 按3 : 1的比例在球磨機(jī)內(nèi)混磨，調(diào)配得合格生料漿，合格料漿入回轉(zhuǎn)窯焙燒成熟料；熟料 經(jīng)水淬、細(xì)磨、浸出、過濾或沉降分離得到浸出液和殘?jiān)?。浸出液?jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、離心分離就 可獲得氫氧化鋰。該方法生產(chǎn)過程中存在渣量大，能耗高的問題，處理低品位鋰云母礦時(shí)生 產(chǎn)成本高。 (2)壓煮法，黃際芬等人將鋰云母精礦在870 93(TC溫度下通入水蒸氣焙燒 10 40分鐘，其特征在于按焙料、氧化鈣、碳酸鈉(或氫氧化鈉)的重量比為10 : (3 10) : (1 6)，液固比為4 6，將混合料研磨調(diào)漿后置于溫度為120 15(TC，壓力為 (2 5) X105帕的壓煮器中進(jìn)行溶出，溶出液經(jīng)除鋁凈化、蒸發(fā)濃縮后，通過碳酸化提取產(chǎn) 品碳酸鋰。但這種方法由于需要預(yù)先對鋰云母進(jìn)行焙燒轉(zhuǎn)型、脫氟，使通入水蒸汽與鋰云母 中的氟反應(yīng)生成氟化氫氣體，從而帶來環(huán)境污染及對設(shè)備腐蝕問題。 (3)硫酸法。湖南冶金研究所先對江西鋰云母蒸汽脫氟，然后采用硫酸法處理鋰云 母，鋰浸出率達(dá)92%以上，回收率在82%左右。汪劍嶺等對硫酸鹽法從鋰云母制取碳酸鋰 進(jìn)行研究，鋰云母經(jīng)過配料、造球、焙燒、稀硫酸浸出，浸出液經(jīng)凈化、兩次沉淀碳酸鋰，濃縮 結(jié)晶回收硫酸鈉及硫酸鉀鈉復(fù)鹽，其中Li20的直接收率為79. 96%。但這種方法存在浸出 溶液雜質(zhì)含量高，凈化負(fù)荷量重；蒸發(fā)效率低、完成液和母液多次蒸發(fā)，操作繁雜；銣銫回 收率不高，大部分停留在殘?jiān)械热秉c(diǎn)。 (4)氯化焙燒法。鋰礦石中的鋰經(jīng)氯化焙燒轉(zhuǎn)變?yōu)槁然嚨匿囂崛》椒?。焙燒時(shí) 鋰礦石中的有價(jià)元素鉀、銣、銫等也同時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槁然锒玫骄C合提取。氯化焙燒法提鋰具 有流程短、金屬回收率高、設(shè)備生產(chǎn)能力大、冶煉能耗低等特點(diǎn)，適宜處理低品位鋰礦，是一 種有較好發(fā)展前景的提鋰方法。虞寶煜等對鋰云母與NaCl及NaCl-CaCl2的相互作用進(jìn)行 研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明反應(yīng)溫度為80(TC，礦堿比為1 : 1時(shí)鋰云母礦中的鋰、銣、銫分解率均 在80%以上。傳統(tǒng)方法中氯化焙燒一般在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行，焙燒溫度對氯化焙燒影響很大。 焙燒溫度過低，鋰精礦不能充分氯化，鋰回收率低；溫度過高，熟料熔化粘結(jié)，并在回轉(zhuǎn)窯內(nèi) 結(jié)圈，使操作困難。 因此，如何高效、經(jīng)濟(jì)地開發(fā)和利用鋰云母礦石，對我國鋰工業(yè)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述傳統(tǒng)方法存在的不足，提供一種經(jīng)濟(jì)高效地綜合利用鋰云母礦的方法。主要步驟包括物料預(yù)處理，氯化焙燒，溶出，過濾母液循環(huán)與鉀、鈉提取等。具體內(nèi) 容如下 物料預(yù)處理將Li20含量為3_5%的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按 質(zhì)量比為1 : 0. 5 1 : 0. 02 0. 2 : O. 05 O. 3混合后制造成5 12mm生球粒，其中 復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生石灰、碳酸鈉、碳酸鉀的混合物。 氯化焙燒將上述生球粒于1000 140(TC下焙燒0. 5 5小時(shí)，爐氣冷卻后收集 得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣、氯化銫的混合物的煙塵。 溶出用含碳酸鈉、碳酸鉀中的一種或兩種的溶液浸出上述煙塵，碳酸鈉、碳酸鉀 的含量之和大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰所需理論量的120%，鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液， 鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體。 過濾母液循環(huán)與鉀、鈉提取過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和 后，利用焙燒爐氣余熱間接加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析 出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部 分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或 作提取銣銫的原料，或作混合堿產(chǎn)品。 氯化焙燒過程中采用"回"形軌道式焙燒爐?；匦伪簾隣t由兩個(gè)相同的爐體、物料 輸送裝置(含軌道、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、燒車、燒板)組成，燒車在兩個(gè)爐體中連續(xù)循環(huán)運(yùn)動，分別在 各個(gè)爐體的裝料區(qū)裝上焙燒物料，并且卸料時(shí)在燒車的燒板上留一薄層熟料，或裝料時(shí)在 燒車的燒板上鋪一薄層(l-5mm厚)熟料，經(jīng)過爐體時(shí)焙燒，然后在卸料區(qū)卸下熟料，兩個(gè)爐 體中的物料向相反方向運(yùn)動。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下優(yōu)點(diǎn) (1)以強(qiáng)堿性低熔點(diǎn)化合物NaOH作助劑，降低體系熔點(diǎn)，增加了液相渣，使高溫焙 燒反應(yīng)由固_固反應(yīng)向液-固反應(yīng)轉(zhuǎn)化，顯著提高了反應(yīng)動力學(xué)。傳統(tǒng)方法只配CaCl進(jìn)行 氯化焙燒，由于反應(yīng)為固_固反應(yīng)，不利于提高反應(yīng)速度，能耗高，設(shè)備利用率低，并且反應(yīng) 難以進(jìn)行得很完全。并且與傳統(tǒng)助熔劑NaCl相比，NaOH可減少或抑制氯化焙燒過程中HC1 氣體析出，減小環(huán)境污染，降低設(shè)備腐蝕。 (2)通過對焙燒物料進(jìn)行造球處理，球內(nèi)反應(yīng)物之間的接觸緊密，加熱過程中粘結(jié)
劑熔融，使反應(yīng)物料之間的固_固反應(yīng)轉(zhuǎn)化為液_固反應(yīng)，增強(qiáng)反應(yīng)動力學(xué)，反應(yīng)速度增大。
造球后物料之間存在的孔隙，以及粘結(jié)劑腐植酸鈉、碳酸鈉、碳酸鉀在焙燒過程中分解，物
料中產(chǎn)生很多小氣孔，使得反應(yīng)物料的表觀面積增大，有利于氣相產(chǎn)物的揮發(fā)。 (3)通過對物料造球，促進(jìn)氣相產(chǎn)物揮發(fā)，以及加入NaOH低熔點(diǎn)化合物助劑和復(fù)
合添加劑，提高反應(yīng)動力學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)在較低的氯化揮發(fā)焙燒溫度下獲得很高的鋰回收率，
如在IIO(TC下氯化揮發(fā)焙燒4小時(shí)，即可得到獲得94. 5%的鋰回收率，從而可以減少反應(yīng)能耗。 (4)溶出過程采用含碳酸鈉、碳酸鉀的溶液浸出煙塵，操作簡單，浸出溶液循環(huán)利 用，過程用水少，體系中的廢水處理與排放少。傳統(tǒng)方法一般先用水將煙塵溶解，然后用碳 酸鹽沉鋰，需要兩個(gè)步驟才能實(shí)現(xiàn)鋰與其它堿金屬的分離，更為重要的是，由于每次溶解需 往體系中引入水，使得體系中水的體積和用量增加，增大了體系中水處理量及廢水排放量。 本發(fā)明中采用含碳酸鹽的水溶液溶出，使鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰以固相存在，過濾后得到碳酸鋰產(chǎn)品，只需一個(gè)步驟即實(shí)現(xiàn)碳酸鋰的轉(zhuǎn)化及與鉀、鈉、銣、銫的分離， 而且，只要母液中堿金屬鹽未飽和，母液可直接返回溶出或補(bǔ)充碳酸鉀、碳酸鈉后返回溶出 過程循環(huán)利用，在循環(huán)過程中不需新增水，從而大大節(jié)約了水資源，顯著減少了水處理與廢 水排放量。 (5)物料綜合循環(huán)利用，焙燒尾氣余熱用于蒸發(fā)結(jié)晶，使本發(fā)明工藝過程能耗低， 資源得到高效綜合利用。當(dāng)母液經(jīng)過多次循環(huán)后，利用焙燒爐氣余熱間接加熱過濾母液蒸 發(fā)部分水分，通過C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將該混合鹽一部分 返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試劑，其余部分作 為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合堿出售，使系統(tǒng) 內(nèi)的物料與資源得到了充分利用。 (6)發(fā)明設(shè)計(jì)了"回"形軌道式焙燒爐，具有運(yùn)行可靠，操作簡單，易維護(hù)，占地面 積小，過程氣氛可控，節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。由于傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯在高溫焙燒過程中熔融鹽的存在，很 容易在爐膛內(nèi)表面附著燒結(jié)的爐渣而出現(xiàn)結(jié)圈的現(xiàn)象，需要頻繁地停爐檢修，影響生產(chǎn)。傳 統(tǒng)的環(huán)形轉(zhuǎn)底爐中爐體分布在圓周處，內(nèi)部大量空間無法利用，占地面積大，如設(shè)計(jì)爐體長 度為100m的環(huán)形轉(zhuǎn)底爐時(shí)，需要占用一塊直徑為32m的圓形場地，面積達(dá)3200m、空間利 用率極低。申請人針對本發(fā)明鋰云母焙燒工藝的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了 "回"形軌道式焙燒爐，從焙 燒爐中出來的物料輸送系統(tǒng)經(jīng)卸料、裝料后很快又進(jìn)入到另一爐體，使得由于推進(jìn)機(jī)構(gòu)及 燒車降溫而產(chǎn)生的熱損失顯著減小。由于設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)能大，而且設(shè)備維 護(hù)簡單，運(yùn)行可靠，兩爐體之間間隔僅為0. 5-1. 2米，設(shè)備布置緊湊，如設(shè)計(jì)1臺100m的爐 體，所需場地僅約為200m、平面利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)形轉(zhuǎn)底爐。并且過程中與物料直接接觸 的是燒車，而每個(gè)燒車卸料后可以很方便地取出與更替，不會影響焙燒爐的運(yùn)行，維護(hù)非常 簡單、容易，并且本發(fā)明通過在燒板上面鋪一薄層熟料，可有效防止高溫下物料熔融造成物 料與燒車的粘結(jié)，大大減少了維護(hù)工作。與推板式物料輸送裝置相比，采用燒車作為物料輸 送裝置的軌道式焙燒爐可以采用更高的物料輸送速度，適合于氯化揮發(fā)焙燒的特點(diǎn)，生產(chǎn) 效率高，設(shè)備產(chǎn)能大。


圖1為鋰云母氯化焙燒法提鋰工藝流程示意圖；
圖2為"回"形軌道式焙燒爐結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。本發(fā)明可以按發(fā)明內(nèi)容的任一方式 實(shí)施。這些實(shí)施例的給出決不是限制本發(fā)明。
實(shí)施例1 將1^20含量為4%的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按質(zhì)量比為 1 : 0.8 : 0.05 : O. 08混合后制造成5 12mm生球粒，其中復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生 石灰、碳酸鈉、碳酸鉀的混合物。將上述生球粒于110(TC下焙燒4小時(shí)，爐氣冷卻后收集 得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣和氯化銫的混合物的煙塵。用含碳酸鈉、碳酸鉀的 溶液浸出上述煙塵，碳酸鈉、碳酸鉀的含量之和大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰所需理論量的120%，鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體，鋰回收率達(dá) 94. 5%。 過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接 加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將 該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試 劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合 堿出售。 氯化焙燒過程中采用"回"形軌道式焙燒爐，由兩個(gè)相同的爐體1、2、物料輸送裝 置(含軌道、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、燒車、燒板)3組成，燒車在兩個(gè)爐體中連續(xù)循環(huán)運(yùn)動，分別在各個(gè)爐 體的裝料區(qū)4、5裝上焙燒物料，并且裝料時(shí)在燒車的燒板上鋪lmm厚的熟料，經(jīng)過爐體時(shí)焙 燒，然后在卸料區(qū)6、7卸下熟料，兩個(gè)爐體中的物料向相反方向運(yùn)動。
實(shí)施例2 將Li^含量為3. 1%的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按質(zhì)量比為 1 : 0.5 : 0.03 : O. 3混合后制造成5 12mm生球粒，其中復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生石 灰、碳酸鈉、碳酸鉀的混合物。將上述生球粒在"回"形軌道式焙燒爐中于140(TC下焙燒0. 5 小時(shí)，爐氣冷卻后收集得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣和氯化銫的混合物的煙塵。用 含碳酸鈉、碳酸鉀的溶液浸出上述煙塵，碳酸鈉、碳酸鉀的含量大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳 酸鋰所需理論量的120%，鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固 體，鋰回收率達(dá)94. 1%。 過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接 加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將 該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試 劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合 堿出售。 氯化焙燒過程中采用與實(shí)施例1相同的"回"形軌道式焙燒爐，并且裝料時(shí)在燒車 的燒板上鋪5mm厚的熟料。
實(shí)施例3 將Li^含量為4.9%的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按質(zhì)量比為 1 : 1 : 0.05 : O. l混合后制造成5 12mm生球粒，其中復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生石灰、 碳酸鈉、碳酸鉀的混合物。將上述生球粒在"回"形軌道式焙燒爐中于130(TC下焙燒5小 時(shí)，爐氣冷卻后收集得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣和氯化銫的混合物的煙塵。用含
碳酸鈉、碳酸鉀的溶液浸出上述煙塵，碳酸鈉、碳酸鉀的含量大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳酸 鋰所需理論量的120%，鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體， 鋰回收率達(dá)96.6%。 過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接 加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將 該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試 劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合 堿出售。
氯化焙燒過程中采用與實(shí)施例1相同的"回"形軌道式焙燒爐，并且裝料時(shí)在燒車 的燒板上鋪3mm厚的熟料。
實(shí)施例4 將Li^含量為4.0%的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按質(zhì)量比為 1 : 0.7 : 0.2 : O. 05混合后制造成5 12mm生球粒，其中復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生石 灰、碳酸鈉、碳酸鉀的混合物。將上述生球粒在"回"形軌道式焙燒爐中于130(TC下焙燒3小 時(shí)，爐氣冷卻后收集得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣和氯化銫的混合物的煙塵。用含
碳酸鈉、碳酸鉀的溶液浸出上述煙塵，碳酸鈉、碳酸鉀的含量大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳酸 鋰所需理論量的120%，鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體， 鋰回收率達(dá)95. 8%。 過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接 加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將 該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試 劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合 堿出售。 實(shí)施例5 將Li^含量為4.0%的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按質(zhì)量比為 1 : 1 : 0.05 : O. 3混合后制造成5 12mm生球粒，其中復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生石灰、 碳酸鈉的混合物。將上述生球粒在"回"形軌道式焙燒爐中于140(TC下焙燒1小時(shí)，爐氣 冷卻后收集得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣和氯化銫的混合物的煙塵。用含碳酸鈉 的溶液浸出上述煙塵，碳酸鈉的含量大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰所需理論量的120%， 鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體，鋰回收率達(dá)94.8%。
過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接 加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將 該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試 劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合 堿出售。 氯化焙燒過程中采用與實(shí)施例1相同的"回"形軌道式焙燒爐，并且卸料時(shí)在燒車
的燒板上留lmm厚的熟料。 實(shí)施例6 將Li^含量為4.0%的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按質(zhì)量比為 1 : 0.5 : 0.2 : O. 06混合后制造成5 12mm生球粒，其中復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生石 灰、碳酸鉀的混合物。將上述生球粒在"回"形軌道式焙燒爐中于130(TC下焙燒2小時(shí)，爐氣 冷卻后收集得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣和氯化銫的混合物的煙塵。用含碳酸鉀 的溶液浸出上述煙塵，碳酸鉀的含量大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰所需理論量的120%， 鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體，鋰回收率達(dá)95. 3% 。
過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接 加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入C02進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將 該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試
7劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合
堿出售。 氯化焙燒過程中采用與實(shí)施例1相同的"回"形軌道式焙燒爐，并且卸料時(shí)在燒車 的燒板上留5mm厚的熟料。
權(quán)利要求
一種從鋰云母礦中提取鋰的方法，包括物料預(yù)處理、氯化焙燒、溶出、過濾母液循環(huán)與鉀、鈉提取，具體步驟為a.物料預(yù)處理將Li2O含量為3-5％的鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑按質(zhì)量比為1∶0.5～1∶0.02～0.2∶0.05～0.3混合后制造成5～12mm生球粒，其中復(fù)合粘結(jié)劑為腐植酸鈉、生石灰、碳酸鈉、碳酸鉀的混合物；b.氯化焙燒將上述生球粒在1000～1400℃下焙燒0.5～5小時(shí)，爐氣冷卻后收集得到含氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化銣和氯化銫的混合物的煙塵；c.溶出用含碳酸鈉、碳酸鉀中的一種或兩種的溶液浸出上述煙塵，碳酸鈉、碳酸鉀的含量之和大于將煙塵中的鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰所需理論量的120％，鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體；d.過濾母液循環(huán)與鉀、鈉提取過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通過CO2進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品，提鉀、鈉后的母液或作提取銣銫的原料，或作混合堿產(chǎn)品。
2. —種從鋰云母礦中提取鋰的焙燒爐，其特征在于焙燒爐采用"回"形軌道式焙燒 爐，由兩個(gè)相同的爐體和物料輸送裝置組成，物料輸送裝置包括軌道、燒車和燒板，燒車在 兩個(gè)爐體中連續(xù)循環(huán)運(yùn)動，分別在各個(gè)爐體的裝料區(qū)裝上焙燒物料，經(jīng)過爐體時(shí)焙燒，在卸 料區(qū)卸下熟料，兩個(gè)爐體中的物料向相反方向運(yùn)動。
3. —種從鋰云母礦中提取鋰的焙燒爐的裝車方法，其特征在于卸料時(shí)在燒車的燒板 上留一薄層熟料，或裝料時(shí)在燒車的燒板上鋪有一薄層熟料，厚度為l-5mm。
全文摘要
一種采用氯化焙燒法從鋰云母礦中提取鋰制備碳酸鋰的方法和設(shè)備，先將鋰云母礦、氯化鈣、氫氧化鈉與復(fù)合粘結(jié)劑混合，造球，在“回”形軌道式焙燒爐中進(jìn)行氯化焙燒，用含碳酸鈉、碳酸鉀的溶液浸出上述煙塵，鉀、鈉、銣、銫進(jìn)入溶液，鋰轉(zhuǎn)化為碳酸鋰，過濾后得到碳酸鋰固體，過濾母液循環(huán)用于浸出煙塵，直至堿金屬鹽接近飽和后，利用焙燒爐氣余熱間接加熱過濾母液蒸發(fā)部分水分，通入CO2進(jìn)行碳酸化，冷卻結(jié)晶析出碳酸鉀、碳酸鈉混合鹽，將該混合鹽一部分返回作輔料與鋰云母混合焙燒循環(huán)利用，一部分用作溶出時(shí)所需碳酸鹽試劑，其余部分作為碳酸鉀、碳酸鈉副產(chǎn)品。本發(fā)明鋰回收率高，物料綜合利用好，設(shè)備產(chǎn)能大，生產(chǎn)效率高，過程用水量小，廢水排放少。
文檔編號C22B26/12GK101775505SQ201019060008
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者張?jiān)坪? 彭文杰, 李新海, 王志興, 胡啟陽, 郭華軍, 顏群軒 申請人:中南大學(xué)