提取锂的方法总结

提取锂的方法总结从矿石中提取锂的方法主要有硫酸法、硫酸盐法、石灰烧结法、氯烧结法、纯碱压煮法等，现综述如下(1)、硫酸法硫酸法从锂辉石中提取碳酸锂是从目前成熟的矿石中提取锂的工艺，其工艺流程如图1-1所示。 该方法首先在950-1100煅烧天然锂辉石，由单斜晶系的-锂辉石转化为正方晶系的-锂辉石，随晶型的变化，矿物的物理化学性质也随晶体结构的变化而显着变化，化学活性增加，与酸碱发生各种反应。 然后，将硫酸和-锂辉石在250-300下烧成，通过硫酸化烧成发生置换反应，可以生成可溶性硫酸锂和不溶性脉石。 反应方程式如下- Li2OA2o 34 SiO2h2so4=Li2so4h2o al2o 34 SiO 2以上是硫酸法从锂辉石中提取碳酸锂的工艺原理。文献：田千秋、陈白珍、陈亚、马立文、石西昌.锂辉石硫酸焙烧与浸出技术研究.稀有金属，2011，35 (1):118-123 .具体操作步骤如下焙烧，将一定品质的沥青放入回转窑中，在1000-1100下焙烧30min冷却磨光，磨到200目以下氧化烧成、硫酸(93%-98% )使用量为理论使用量的140%、烧成温度250、烧成时间30min浸入水中，用去离子水搅拌浸出氧化熟料，浸出的最佳条件为常温反应15min，液固比1.85；分离、浸出结束后，加入C aCO3迅速中和至pH 6.5左右，将铁铝的一部分放入炉渣中，过滤浸出液的浸出液经过净化，可用于碳酸锂的提取。图1-1硫酸盐法硫酸盐法是采用硫酸钾和天然锂辉石进行烧结，将矿石中的锂转化为硫酸锂，熟料溶出后从矿石中吸入锂。 处理锂辉石时，烧结过程中不仅存在锂辉石的晶型转变，还存在离子交换反应。 实际上，该反应先转化为样品结构稀疏、容易反应的样品，引起离子交换反应。 加热烧结过程中的综合化学反应- Li2OA2o 34 SiO2k2so4=Li2so4k2OA2o 34 SiO 2该反应是可逆的，为了使反应更充分地向右进行，过程中需要加入过剩的K2SO4，但由于K2SO4价格昂贵，因此多采用Na2SO4部分代替K2SO4。 但是，如果用Na2SO4代替K2SO4，就会形成“锂辉石玻璃”，对下一个浸出工序有很大影响，因此只能用Na2SO4代替Na2SO4。 硫酸盐法不仅能处理硅酸盐矿，还能处理同情酸盐矿。该方法的优点是具有通用性，几乎可以分解所有的含锂矿石。 缺点是，Na2SO4取代K2SO4的一部分会消耗大量钾盐，最终生产成本高，产品也经常被钾污染。文献：张婉思、王远明、李引擎、硫酸盐法从锂云母中提取碳酸锂的工艺研究.化学世界，2010，34-36 .具体操作步骤如下烧成、烧成阶段最佳条件为温度940、时间120 min，配合锂云母： k2so4: na2so4: Cao=20:2.75:8.2533600.5；浸出，第一步：浸泡在水里。 将焙烧生成物以液固比3:1溶于水，搅拌30分钟后，静置吸滤。 三级提取过滤渣，合并滤液步骤2 :酸浸泡。 由于浸水，Li的80%、Na的80%、钾的30%进入溶液中，为了提高Li的浸出率，浸出操作相同，用叔酸萃取，液固比为3l去除杂质，调节浸出液pH的过程中，pH6时白色絮状Al(OH)3开始沉淀，pH8时该白色沉淀不再增加，显示Al(OH)3几乎完全沉淀。 继续加入碱，提高pH值，变成pH10后开始出现红褐色的Fe(OH)3。 沉淀、pH13时，红褐色沉淀不再增加，说明了Fe(OH)3。 基本沉淀是完整的。 抽滤得到净化液。将锂沉淀，将溶液加热至95左右，加入Na2CO3。 由溶液、溶液生产白色粉末沉淀，抽滤后在滤纸上形成约1cm厚的滤饼，用热水洗涤3次后，将滤饼在人的200烘箱中干燥3小时后称量，溶解于60mL稀硫酸溶液中进行测定。 过滤液收集起来，留待检查。(三)、石灰烧结法石灰烧结法是用石灰或石灰石与含锂矿石烧结，溶出烧结块制备碳酸锂，但目前对烧结过程的物理化学反应缺乏明确认识，其必需反应式如下Li2OA2o 34 SiO 28 Cao=Li2OA2o 34 2Cao SiO2石灰法生产工艺流程如下图所示，工艺包括原料生产、烧制、浸出、澄清、浸出液浓缩、净化、结晶等几个主要工序。 石灰石经过细磨后，以锂矿物和石灰石的质量比调配原料，调配一定的氧化钙和合格的原料，将原料放入回转窑中在一定的温度下反应，使矿物中的锂转化成可溶于水的化合物。 倍烧产物在浸出工序中除去不溶性杂质，过滤分离得到以锂化合物为主的浸出液，在浸出液中通入CO2气体、废炉气体或碳酸钠，使锂作为难溶性碳酸盐沉淀析出。 洗涤干燥得到碳酸锂产品。 在此过程中，CaO的添加量越多，烧结块中的锂的浸出率越高，烧结时锂矿石中的碱金属沉淀成铝酸盐，浸出时铝酸盐沉淀成铝酸钙水合物和硅酸钙水合物，碱金属作为氧化物进入溶液中。石灰石烧结法是历史上最古老的锂盐生产方法，主要优点是工艺简单，设备腐败少，生产成本低，反应中原料易得，常用天然物石灰石，可以用煤、石油或气作燃料，缺陷溶液浓度低，蒸发能量大，材料流通量大，锂回收率高用石灰石烧结法从石颖所写的石灰石法铿云母综合冶炼工艺流程文章中提取锂的工艺如下焙烧，锉云母和石灰石配合1 : 3，用回转窑在900左右焙烧的双曲馀弦值。 浸入水中，碱金属氢氧化物溶解于人的水中，从固相和渣滓中分离出来蒸发浓缩析出氢氧化锂；用碳酸钠使母液中的锂以溶解度更小的碳酸锂析出。主要工艺流程图如下：(四)、氯化焙烧法氯化培烧法利用氯化剂将矿石中的锂和其他有价金属转化为氯化物，再提取金属及其化合物。 常见的氯化煅烧方法有两种生产工艺：中温氯化法在低于碱金属氯化物沸点的温度下制备含氯烧结体，溶解与杂质分离的另一种高温氯化或氯化挥发煅烧，在高于其沸点的温度下进行煅烧，使氯化物挥发成气态与杂质分离。 两种方法均可用于处理含锂矿石，氯化剂常为钾、钠、铵和钙的氯化物。 氯化焙烧的反应Li2OA2o 34 SiO 214 CaCO3CaCl2=2Li cl 14 co 24 (3Cao SiO2)3Cao al2o 3炉料中的锂辉石与石灰石和氯化钙以一定的质量比制作原料，在1000下培烧生成的LiCl升华，与尘埃一起进入烟雾，用集尘器和洗涤塔收集LiCl溶液。 蒸发浓缩后，加入饱和的Na2CO3溶液，可以沉淀得到Li2CO3产品。 该方法的优点是工艺简单，不消耗贵重试剂，锂的回收率可达90%以上。 缺点是LiCl的收集困难，炉气腐蚀性强，试剂用量大。慰谢农写的氯化焙烧法从宜春钡云母提取Li2CO3从这篇文章中采用氯化烧成法提取锂的工序如下原料以锂云母： NaCl:CaCl=1:0.6:0.4的比率进入球磨机，均匀混合，得到合格的浆料，制成颗粒将焙烧、焙烧中温度控制在900-950水浸、浸出液与熟料流量比为1.6，温度为常温除钙外，由浸出液中钙离子的含量作为反应CaCl2 Na2CO3=CaCO3 2NaCl计算，过量加入固体Na2CO3粉末或返回的锂母液2 %，在90 95下反应0.5h蒸发析出NaCl冷却析出KCl沉锂(5)、纯碱压煮法纯碱压煮法主要包括结晶型转化焙烧、压煮、碳化溶出和沉锂四大工艺。 通过焙烧，将难以处理的天然锂辉石变为容易处理的辉石，碳酸钠和辉石在比较高温(200)、压力(2.0Mpa )和液相水存在的情况下，通过钠和锂的置换反应，将锂作为碳酸锂萃取，反应方程式如下Li2OA2o 34 SiO2n h2na2co3=na2OA2o 34 SiO2h2o2co 3压煮后的原料装置将其中的Li2CO3转移到液相和残渣的分离中，一个在原料装置中通过CO2，将锂变为可溶性的LiHCO3，分离残渣后加热溶液，再次使Li2CO3结晶析出，另一个在浆料中加入石灰乳，使锂苛化，将LiOH加入溶液中，分离残渣后纯碱压煮法的主要优点是生产工艺短，生产工艺材料流通量少，碳酸化可直接生产高质量(99.50% )电池级碳酸锂产品，压煮浸出时间短(2.0MPa，10-30min )，生产效率高的碳酸化浸出无需加热， 降解温度低(常温)、能耗低的生产过程在碱性介质中进行，无腐败蜡烛性，不消耗设备成本低的硫酸，不大量生产低价值副产物硫酸钠。 主要缺点是压煮在高压高温条件下进行，操作技术要求相对较高，目前已有的锂盐生产厂家没有参考，但压煮过程可以参考铝土矿压煮溶出技术。主要流程如下图所示主要参考文献：陈平、廖婷、陈白珍、田千秋、纯碱压煮法从海绵中提取锂的研究，有色金属，2011(9):21-23 .设计实验步骤如下焙烧变革：取粉煤灰样品100g，放入马弗炉中，在高温下进行转换焙烧，将焙烧转化的温度控制在11501250 。冷却磨削：将烧成后的原料冷却至常温，磨削至50325目。浆料调制：加入适量的水，将Na2CO3和上述研磨过的熟料调制成浆料，将钠锂摩尔比控制在27，液固比控制在35 (na2co 3的重量计入液相)。 (粉煤灰100g中含有190g10-6100=0.019g的锂，因此含有0.01939=0.000487mol的锂，将钠锂摩尔比控制为7，因此钠的使用量为0.0004877=0.00341 为了将液固比控制在5，使固体成分为100 g，液相为1005=500 g，需要加入500-0.18=499.82 g水. 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析压浸：用高压蒸汽加热浆料，使其温度上升到180270，将一定的恒定电压时间保持在1.53.5h，所述高压蒸汽的压力为0.86Mpa。降温减压：将步骤4的浆料减压至常压状态，将其温度降低至040。碳化：在步骤5的压煮浆料中通过CO2，将碳酸锂转化为溶解度大的碳酸氢锂，将压煮浆料的碳化温度控制在040，使碳化压力为0.24 Mpa，液固比为26，使保压时间为12h的工序用碳化釜进行。分离、清洗及除去：将步骤6中碳化的浆料过滤，得到滤液和滤液，将滤液清洗3次后废弃，用螯合树脂除去的方法除去少量滤液中含有的钙镁杂质离子。加热分解：加热工序7中的杂质除去精制后的溶液，在分解温度为50100下得到碳酸锂浆料。分离清洗：将步骤8中得到的碳酸锂浆料放入离心分离机内进行脱水，得到碳酸锂湿润材料，将其清洗，再次脱水，重复清洗26次。干燥：将步骤9中得到的碳酸锂湿润材料在温度150250的烘箱中干燥，干燥时间为23h，即得到电池和碳酸锂。总之，上述5种方法均经烧结、浸出、锂沉淀工序得到锂化合物，烧结的目的是破坏硅的铝键，释放出锂，使锂在酸碱反应中容易生成相应的盐类，浸出的原理是将锂盐放入溶液中，最后将PH调节到添加的碱和盐类不仅是钠和钾的化合物，还以钠和钾置换锂得到水溶性锂盐，将锂盐放入溶液中析出，使锂析出，得到锂的化合物为目的。参考纯碱压煮法的设计方案如下1、烧成、粉煤灰和Na2CO3的质量比为1:1，分别称量粉煤灰100g和na2co3100g，均匀搅拌，放入