鉅大LARGE | 點擊量:7064次 | 2020年04月16日
礦石提鋰五大工藝
鋰及其化合物在各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。近年來,隨著新能源電動汽車進一步推廣,鋰市場需求量不斷增加,從基性巖石含鋰礦物中提取鋰越來越受到關(guān)注。
自然界中,含鋰礦石主要包括鋰云母、鋰輝石和透鋰長石等。以鋰礦石為原料提取鋰、銣、銫等有價金屬的方法主要有石灰石法、硫酸法、硫酸鹽法、氯化物法和壓煮法等。
石灰石焙燒法
石灰石煅燒法是將鋰云母與石灰石混合(一般質(zhì)量比1:3),充分研磨后在800℃以上溫度下焙燒,使含鋰礦石晶型轉(zhuǎn)變,鋰云母中難溶性的鋰鹽轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒匿圎}。反應(yīng)原理如下:
該法的主要優(yōu)點是實用性很強,幾乎可用于所有鋰礦物,缺點是浸出液中鋰含量低,蒸發(fā)能耗大,鋰回收率較低。
硫酸法
硫酸法處理鋰礦石需要預(yù)先將鋰礦石高溫焙燒,使其結(jié)構(gòu)由致密變?yōu)槭杷?,再?jīng)球磨后與過量硫酸混合,在回轉(zhuǎn)爐中250℃下焙燒溶解,水浸后得粗硫酸鋰溶液,經(jīng)凈化、沉鋰、蒸發(fā)濃縮后獲得碳酸鋰產(chǎn)品。
優(yōu)點:能源消耗量低、物料流通量小、生產(chǎn)效率高的特點,特別是液固相易混合均勻、浸出液鋰濃度高以及鋰、鉀的回收率高等。
缺點:浸出溶液雜質(zhì)含量高,后續(xù)的凈化負荷量重、技術(shù)難度大,以及大量使用硫酸,對設(shè)備的防腐蝕性能要求很高。
硫酸鹽法
硫酸鹽法常用于處理硅酸鹽礦物,但用于鋰礦石提取鋰時,需要經(jīng)過鋰礦石與硫酸鉀(鈉)混合配料、造球、高溫焙燒,將礦石中的鋰置換成可溶性的硫酸鋰,經(jīng)稀硫酸浸出,浸出液經(jīng)凈化、沉淀獲得碳酸鋰。
優(yōu)點:焙燒時間和浸出時間短,浸出液鋰濃度高、蒸發(fā)量小、能耗低等。
缺點:鉀鹽消耗量很大,對焙燒溫度的要求十分嚴格。
氯化焙燒法
氯化焙燒法主要是采用氯化劑(氯化鈣)使鋰礦石中的鋰及其他有價金屬轉(zhuǎn)化為氯化物,分為中溫氯化和高溫氯化兩種工藝。
優(yōu)點:鋰轉(zhuǎn)化率高,能耗低,焙燒時間短,鋰、鉀等有價金屬回收率高,浸出液鋰濃度高等。
缺點:焙燒過程對設(shè)備防腐要求較高,后期釆用碳酸鈉沉鋰,大大增加了成本。
壓煮法
與硫酸法類似,壓煮法處理鋰礦石也需要預(yù)先對鋰礦石進行轉(zhuǎn)型或脫氟焙燒,再將焙燒礦與一定量的Na2CO3混合均勻,在200℃和加壓條件下(0.2~2MPa)處理,利用Na置換出Li然后往水浸料漿中通入CO2,使碳酸鋰轉(zhuǎn)化為溶解度較大的LiHCO3分離殘渣后加熱溶液,析出碳酸鋰產(chǎn)品。
該方法流程較短、成本較低,但對工藝條件及礦物種類的要求較為苛刻。
通過技術(shù)創(chuàng)新和改造,進一步降低成本是礦石提鋰技術(shù)的發(fā)展趨勢。與石灰石焙燒法相比,硫酸法、硫酸鹽法、氯化焙燒法以及壓煮法能耗低、鋰的浸出率高,具有取代石灰石法的趨勢。