礦石提鋰的工藝總結(jié)及鋰輝石磨粉在鋰輝石提鋰中的應(yīng)用
鋰礦石磨粉機(jī)
礦石提鋰的方法主要有硫酸法、硫酸鹽法、石灰燒結(jié)法、氯化焙燒法,純堿壓煮法等。這些礦石提鋰工藝,都有鋰輝石磨粉環(huán)節(jié)。桂林鴻程是鋰礦石磨粉機(jī)生產(chǎn)廠家,今天就為您整理介紹一下礦石提鋰的工藝總結(jié)及鋰輝石磨粉在鋰輝石提鋰中的應(yīng)用。
一、硫酸法
硫酸法從鋰輝石中提取碳酸鋰是當(dāng)前比較成熟的礦石提鋰工藝,此方法先將天然鋰輝石在950-1100℃焙燒,使其由單斜晶系的α-鋰輝石轉(zhuǎn)變成四方晶系的β-鋰輝石,由于晶型轉(zhuǎn)變,礦物的物理化學(xué)性質(zhì)也隨著晶體結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生明顯變化,化學(xué)活性增加,能與酸堿發(fā)生各種反應(yīng)。操作步驟如下:
①焙燒:稱取一定質(zhì)量的鋰輝石放于回轉(zhuǎn)窯中1000-1100℃焙燒30min;
②鋰輝石磨粉:通過鋰礦石磨粉機(jī)將其磨細(xì)到200目以下;
③酸化焙燒,硫酸(93%-98%)用量為理論用量的140%,焙燒溫度250℃,焙燒時(shí)間為30min;
④水浸,將酸化熟料用去離子水進(jìn)行攪拌浸出
⑤分離,浸出結(jié)束后加入C aCO迅速中和至pH 左右,使部分鐵鋁進(jìn)入渣中,過濾得到浸出液;浸出液通過凈化后即可用于碳酸鋰的提取。
二、硫酸鹽法
硫酸鹽法是用硫酸鉀與天然鋰輝石燒結(jié),使礦石中的鋰轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徜?,通過熟料溶出即可使鋰從礦石中進(jìn)入溶液。具體操作步驟如下:
①焙燒,焙燒階段的優(yōu)化條件為:溫度940℃,時(shí)間120 min,配比鋰云母:KSO:NaSO:CaO=20:24:24;
②浸出,第一步:水浸。將焙燒產(chǎn)物按液固比3:1溶于水中,攪拌半小時(shí),然后靜置抽濾。對(duì)濾渣進(jìn)行三級(jí)浸取,將濾液合并;第二步:酸浸。由于水浸使得80%的Li、80%的Na、30%的鉀進(jìn)入溶液中,需要進(jìn)一步酸浸,以提高Li的浸出率,浸出操作同上,采用三級(jí)酸浸取,液固比為3:l;
③除雜,在對(duì)浸出液調(diào)節(jié)pH過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)pH>6時(shí),開始出現(xiàn)白色絮狀的Al(OH)沉淀,當(dāng)pH>8時(shí),此白色沉淀不再增加,說明Al(OH)3基本沉淀完全。繼續(xù)加堿增pH,當(dāng)pH>10時(shí),開始出現(xiàn)紅褐色的Fe(OH)3。沉淀,當(dāng)pH>13時(shí),紅褐色沉淀不再增加,說明Fe(OH)3基本沉淀完全。抽濾,得到凈化液。
④沉鋰,將溶液加熱到95℃左右,加入Na2CO3。溶液,溶液中生產(chǎn)白色粉末狀沉淀,抽濾后濾紙上形成約1cm厚的濾餅,用熱水洗滌3次后將濾餅放人200℃烘箱中烘干3 h后,稱重,溶解到60mL的稀硫酸溶液中待檢測(cè)。濾液收集起來,留待檢測(cè)。
三、石灰燒結(jié)法
石灰燒結(jié)法是用石灰或石灰石與含鋰礦石燒結(jié),再將燒結(jié)塊溶出以制取碳酸鋰。流程包括生料制備、焙燒、浸出、洗滌、浸出液濃縮、凈化、結(jié)晶等幾個(gè)主要工序。石灰石經(jīng)過細(xì)磨后,按鋰礦物與石灰石質(zhì)量比配料,并和一定氧化鈣配成合格的生料裝,生料裝放入回轉(zhuǎn)窯中在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng),使礦物中的鋰轉(zhuǎn)化成可溶于水的化合物。倍燒產(chǎn)物通過浸出工序除掉不溶雜質(zhì),過濾分離即可得到以鋰化合物為主的浸出液,向浸出液中通入CO2氣體、廢爐氣或者添加碳酸鈉,使鋰以難溶碳酸鹽的形式沉淀析出。經(jīng)洗滌干燥后得到碳酸鋰產(chǎn)品。
四、氯化焙燒法
氯化培燒法是利用氯化劑使礦石中的鋰及其它有價(jià)金屬轉(zhuǎn)化為氯化物,進(jìn)而提取金屬及其化合物的。氯化焙燒法提取鋰的工藝步驟如下:
①配料,按鋰云母:NaCl:CaCl=1:1的比例進(jìn)入鋰礦石磨粉機(jī)磨細(xì),均勻混合,得到合格的生料,并制成球團(tuán);
②焙燒,焙燒過程中控制溫度在900-950℃;
③水浸,浸出液和熟料的流比為 , 溫度常溫;
④除鈣,根據(jù)浸出液中鈣離子的含量按反應(yīng)CaCl + Na2CO3= CaCO3+ 2NaCl計(jì)算,過量2 % 加入固體Na2CO3粉末或返回的鋰母液,于90 ~ 95℃反應(yīng);
⑤蒸發(fā)析出NaCl,
⑥冷卻析出
⑦沉鋰
五、純堿壓煮法
純堿壓煮法主要包括晶型轉(zhuǎn)化焙燒、壓煮、碳化溶出及沉鋰四大工藝。步驟如下:
①焙燒轉(zhuǎn)型:取粉煤灰樣品100g,置于馬弗爐內(nèi),在高溫下進(jìn)行轉(zhuǎn)化焙燒,焙燒轉(zhuǎn)化的溫度控制在1150~1250℃。
②鋰輝石磨粉:將焙燒后的原料通過鋰礦石磨粉機(jī)磨細(xì)到50~325目。
③調(diào)漿:將Na2CO3與上述磨細(xì)的熟料加入相應(yīng)量的水調(diào)配成漿
④壓浸:利用高壓蒸汽對(duì)料漿加熱,使其溫度升到180~270℃,并保持恒溫恒壓時(shí)間為~,所述高壓蒸汽的壓力為~6Mpa。
⑤降溫減壓:將步驟4中的料漿減壓至常壓狀態(tài),并使其溫度降至0~40℃。
⑥碳化:向步驟5中的壓煮料漿中通入CO2,將碳酸鋰轉(zhuǎn)化成溶解度大的碳酸氫鋰,壓煮料漿的碳化溫度控制在0~40℃,碳化壓力在~4 Mpa,液固比2~6,持續(xù)保壓時(shí)間為1~2h,此過程在碳化釜中進(jìn)行。
⑦分離、洗滌及除雜:將步驟6碳化后的料漿過濾得到濾液和濾渣,濾渣經(jīng)過三次洗滌后棄去,采用螯合樹脂除雜的方法除去濾液中含有的少量鈣鎂雜質(zhì)離子。
⑧加熱分解:將步驟7中的除雜精制后的溶液加熱,分解溫度為50~100℃,得到碳酸鋰料漿。
⑨分離洗滌:將步驟8獲得的碳酸鋰料漿放入離心機(jī)內(nèi)脫水,得到碳酸鋰濕料,再對(duì)其進(jìn)行洗滌,再次脫水,反復(fù)洗滌2~6次。
⑩干燥:將步驟9獲得的碳酸鋰濕料在溫度為150~250℃的烘箱中烘干,烘干時(shí)間為2~3h,即得電池及碳酸鋰。
上述五種方法都是經(jīng)過焙燒,浸出,沉鋰的步驟得到鋰的化合物,焙燒的目的是破壞硅鋁鍵,釋放鋰,使鋰易于酸堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽類,浸出的原理是使鋰鹽進(jìn)入溶液當(dāng)中,最后調(diào)節(jié)PH析出鋰鹽。鋰礦石磨粉機(jī)是其中不可或缺的設(shè)備之一。作為鋰礦石磨粉機(jī)生產(chǎn)廠家,桂林鴻程生產(chǎn)的雷蒙磨粉機(jī)、立式磨粉機(jī)、超細(xì)立磨等設(shè)備在鋰輝石磨粉工藝中得到了廣泛的應(yīng)用,如果您想了解更多鋰輝石磨粉設(shè)備詳情,歡迎給我們來電,聯(lián)系電話:18878317066 蔣工。