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如何从锂矿中提取碳酸锂？石灰石焙烧法实用

2022-11-04 来源：碳酸钙网 点击量：762

　　文章导读
　　目前，自然界常见的含锂矿石主要有：锂辉石、锂云母、透锂长石、锂瓷石等，通常采用的提取方法有石灰石法、硫酸法、硫酸盐法、氯化物法和压煮法等。

　　一、含锂主要矿物

　　已知锂矿物和含锂矿物有150多种，常见的有20多种，主要矿物如下：
　　1、锂辉石：氧化锂5.8-8.1%、氧化铷1.51-3.80%、氧化铯0.02-1.082%；
　　2、锂云母：氧化锂3.2-6.45%、氧化铷0.002-0.007%、氧化铯0.002-0.008%；
　　3、锂磷铝石：氧化锂7.1-10.1%；
　　4、透锂长石：氧化锂2.9-4.8%；
　　5、铁锂云母：氧化锂1.1-5%、氧化铷1.22-2.05%、氧化铯0.02-0.22%。
　　二、综合评价
　　锂常与铌、钽、铍、铷、铯、云母、长石、萤石伴生；盐湖锂矿常伴生有钠盐、钾、芒硝、镁盐、天然碱、硼、溴、碘等。在矿床评价时要注意综合利用。
　　三、锂矿的提取
　　目前，自然界常见的含锂矿石主要有：锂辉石、锂云母、透锂长石、锂瓷石等，通常采用的提取方法有石灰石法、硫酸法、硫酸盐法、氯化物法和压煮法等。
　　1、石灰石焙烧法
　　优点：实用性很强，几乎可用于所有锂矿物，缺点是浸出液中锂含量低，蒸发能耗大，锂回收率较低。

　　石灰石焙烧法工艺流程：

　　石灰石煅烧法是将锂云母与石灰石混合(一般质量比1:3)，充分研磨后在800℃以上温度下焙烧，使含锂矿石晶型转变，锂云母中难溶性的锂盐转变为易溶于水的锂盐。
　　2、硫酸法
　　优点：能源消耗量低、物料流通量小、生产效率高的特点，特别是液固相易混合均匀、浸出液锂浓度高以及锂、钾的回收率高等。
　　缺点：浸出溶液杂质含量高，后续的净化负荷量重、技术难度大，以及大量使用硫酸，对设备的防腐蚀性能要求很高。

　　硫酸法提锂工艺流程：

　　硫酸法处理锂矿石需要预先将锂矿石高温焙烧，使其结构由致密变为疏松，再经球磨后与过量硫酸混合，在回转炉中250℃下焙烧溶解，水浸后得粗硫酸锂溶液，经净化、沉锂、蒸发浓缩后获得碳酸锂产品。
　　3、硫酸盐法
　　优点：焙烧时间和浸出时间短，浸出液锂浓度高、蒸发量小、能耗低等。
　　缺点：钾盐消耗量很大，对焙烧温度的要求十分严格。

　　硫酸盐法提锂工艺流程：

　　硫酸盐法常用于处理硅酸盐矿物，但用于锂矿石提取锂时，需要经过锂矿石与硫酸钾(钠)混合配料、造球、高温焙烧，将矿石中的锂置换成可溶性的硫酸锂，经稀硫酸浸出，浸出液经净化、沉淀获得碳酸锂。
　　4、氯化焙烧法
　　优点：锂转化率高，能耗低，焙烧时间短，锂、钾等有价金属回收率高,浸出液锂浓度高等。
　　缺点：焙烧过程对设备防腐要求较高，后期釆用碳酸钠沉锂，大大增加了成本。

　　中温氯化焙烧法提锂工艺流程：

　　氯化焙烧法主要是采用氯化剂(氯化钙)使锂矿石中的锂及其他有价金属转化为氯化物，分为中温氯化和高温氯化两种工艺。
　　5、压煮法
　　优点：流程较短、成本较低
　　缺点：对工艺条件及矿物种类的要求较为苛刻

　　纯碱压煮法工艺流程：

　　与硫酸法类似，压煮法处理锂矿石也需要预先对锂矿石进行转型或脱氟焙烧，再将焙烧矿与一定量的Na2CO3混合均匀，在200℃和加压条件下(0.2~2MPa)处理，利用Na置换出Li；然后往水浸料浆中通入CO2，使碳酸锂转化为溶解度较大的LiHCO3；分离残渣后加热溶液，析出碳酸锂产品。

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