隨著鋰消費量的迅速增長及鋰輝石礦物的逐漸枯竭，近年來，從其它礦物資源中提鋰得到快速發(fā)展。鋰云母資源豐富，鋰含量相對較高，成為提鋰的第二大礦石資源。
酸法工藝
硫酸法也是鋰云母提鋰的主要方法，根據(jù)酸處理方法不同，可分為酸化焙燒法、濃硫酸常溫預(yù)處理法、高溫預(yù)處理法以及硫酸壓浸法。硫酸焙燒法是先將鋰云母和濃硫酸在低溫(110～200℃)下進行酸化焙燒，得到酸化熟料冷卻、水浸得到硫酸鋰溶液。酸化處理后鋰以及伴生的銣和銫都變?yōu)榭扇苄喳}。
硫酸法提鋰的優(yōu)勢在于對原料適應(yīng)性強、物料流通量小，耗能低、浸出工藝簡單和反應(yīng)條件溫和，能夠提取鋰云母中絕大部分的鋰及其他有價金屬且產(chǎn)生的廢渣少；但其劣勢也非常明顯，對設(shè)備的耐腐蝕要求高，殘留硫酸量大、鋰云母中的鋁被溶出，處理需要消耗大量的堿，對后續(xù)凈化除雜過程造成影響，而且生成的Al(OH)3膠體會吸附溶液中的Li，造成Li的損失，降低Li2CO3產(chǎn)物的回收率；在經(jīng)濟成本上競爭優(yōu)勢不大。
堿法工藝
石灰石焙燒法從鋰云母中提鋰研究較多，2MeAl2Si3O9(F·OH)為鋰云母的分子式，Me代表鋰、鈉、鉀、銣、銫。礦物焙燒后水浸，浸液中鋰濃度低（約4 g·L-1 Li2O），造成母液體積龐大，約是鋰輝石采用石灰石焙燒法提鋰的10～15倍，濃縮回收鋰的蒸發(fā)量大，耗能高。浸渣成分主要為硅酸鈣、氟化鈣等，每噸單水氫氧化鋰干渣量達40噸以上，且成分復(fù)雜，極難得到應(yīng)用，因此，固體渣的污染相當(dāng)嚴(yán)重。該方法曾在20世紀(jì)80年代應(yīng)用于江西鋰鹽廠、四川綿陽鋰廠等國內(nèi)數(shù)家工廠，90年代被淘汰。
硫酸鹽法
鋰云母硫酸鹽焙燒法是目前比較廣泛使用的提鋰方法，它和硫酸焙燒法的過程大致相同，不同之處在于硫酸鹽焙燒法的焙燒溫度比較高，通常在800~950℃之間。
當(dāng)在高溫下煅燒時，鋰云母結(jié)構(gòu)松散，硫酸鹽中的陽離子(K+、Na+、Ca2+等)與Li+交換，占取原來的Li+位置，將Li+置換出來，形成Li2SO4溶液。
鋰云母硫酸鹽法提鋰工藝
硫酸鹽法的優(yōu)點在于其適用性高，能夠處理不同品位的鋰云母礦石；與硫酸法相比，硫酸鹽與鋰云母中的鋁發(fā)生反應(yīng)生成可溶性鋁鹽的概率小，對后續(xù)化學(xué)沉淀法除雜流程中因除鋁造成的鋰的損失較??；焙燒時間短、沉鋰率高。
但其缺點也比較明顯，主要存在以下問題：對焙燒溫度要求較為嚴(yán)格，容易造成爐內(nèi)結(jié)圈問題；工藝流程耗能高；生成低溶解度的LiKSO4復(fù)鹽對濃縮沉鋰工藝造成影響；部分銣銫仍存于殘渣中難以利用；需要對焙燒產(chǎn)生的HF和SO2/SO3等廢氣進行處理減少對環(huán)境的污染；用K2SO4作為硫酸鹽進行焙燒時，成本高，用Na2SO4替代K2SO4降低成本，但達到一定量時會產(chǎn)生玻璃相影響工藝正常運行。
氯化焙燒法
氯化焙燒法主要是將鋰云母與氯鹽（氯化鈉、氯化鈣、氯化銨等）按照一定的配料比進行混勻，再經(jīng)球磨處理至一定顆粒尺寸于高溫下進行焙燒處理，再經(jīng)浸出流程得到含鋰溶液，后續(xù)經(jīng)凈化除雜、分離、沉鋰等工藝流程獲得所需的碳酸鋰產(chǎn)品。
氯化焙燒法的優(yōu)點在于其焙燒時間短，工藝簡單，鋰回收率高，有價金屬Rb、Cs提取率高和廢渣量少；但其不足之處在于對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，對設(shè)備防腐要求高和產(chǎn)生的廢氣對環(huán)境造成污染需進行處理。
壓煮法
鋰云母壓煮法提鋰，其反應(yīng)實質(zhì)是鋰云母精礦先與水蒸氣在高溫下進行脫氟焙燒，脫氟鋰云母的礦相結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，再與礦相重構(gòu)劑（堿、氯鹽、硫酸鹽和碳酸鹽等）按一定比例混合后在壓煮反應(yīng)器中進行高壓浸出，從而得到含有鋰及其他有價金屬的相應(yīng)化合物的浸出母液；浸出母液再經(jīng)凈化除雜、沉鋰等流程得到所需的鋰鹽產(chǎn)品。含氟量低的脫氟焙燒鋰云母有較好的Li2O溶出率，但過高的脫氟要求需要消耗大量燃料從而提高工藝成本，迫使研究人員尋求到比較經(jīng)濟的脫氟工藝。
壓煮法具有工藝流程簡單、Li2O浸出率高、壓煮時間短、物料流通量小、對反應(yīng)設(shè)備腐蝕程度小和綜合利用好的優(yōu)點；但壓煮法需經(jīng)脫氟焙燒對環(huán)保有壓力，因反應(yīng)需在高溫高壓下進行對反應(yīng)條件較為苛刻，存在安全隱患，對設(shè)備和操作工藝有較高要求；該法存在的缺陷阻礙其在工業(yè)上的進一步應(yīng)用。
機械活化法
機械活化法提鋰是通過機械力作用引起鋰云母精礦的晶格結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，其反應(yīng)實質(zhì)分為2個階段：第一階段是通過機械活化力的作用破壞鋰云母的晶體結(jié)構(gòu)，使鋰云母顆粒的粒度減小，顆粒細化，顆粒比表面積增大，而且部分機械能以晶格缺陷的形式轉(zhuǎn)變?yōu)榫w內(nèi)部的化學(xué)能，使鋰云母顆粒處于高能活化狀態(tài)容易參與化學(xué)反應(yīng)；第二階段是在球磨過程中發(fā)生了機械力化學(xué)反應(yīng)，添加的機械活化劑對鋰云母中的Li產(chǎn)生活化作用。在機械力與活化劑的共同作用下，降低Li-O鍵結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加速鋰云母與活化劑間的固相反應(yīng)，強化Li等有價金屬成分的高效浸出。
與傳統(tǒng)的提鋰工藝相比，機械活化法無需高溫焙燒，是通過鋰云母與機械活化劑之間的機械活化作用使Li處于高能活化狀態(tài)，極易經(jīng)浸出流程溶出到浸出液中。具有綠色環(huán)保、短流程、高提鋰率的優(yōu)點；但該法需經(jīng)較長時間的球磨，對球磨設(shè)備有一定的要求，而且為達到較高的提鋰率需消耗較多的機械活化劑或較大用量的酸溶液。
來源：中國粉體網(wǎng)
首頁
產(chǎn)品中心
服務(wù)中心
聯(lián)系我們
