锂云母矿硫酸盐焙烧-水浸提锂工艺及机理

这是一篇冶金工程领域的文章。以江西某地锂云母矿为原料，通过对焙烧-浸出、拌酸熟化、直接酸浸出、碱压煮法等工艺进行探索实验，最终采用加硫酸盐焙烧-水浸法从锂云母矿中提锂。同时研究了焙烧温度、焙烧时间、添加剂种类、添加剂用量、浸出液固比、浸出温度等条件对锂浸出率影响，结果显示，焙烧温度对锂浸出率影响较大，在适当的焙烧温度范围内，锂的浸出效果较好。向锂云母矿中加入40%硫酸钾、20%硫酸钠、20%氧化钙，在900℃下焙烧1 h，焙砂按液固比1∶1在常温下浸出1 h，锂浸出率可达94.87%。这说明采用硫酸盐作添加剂来焙烧提锂效果较好，通过研究焙烧机理可知，加入硫酸盐经高温焙烧后，矿物结构被重构，矿中钠钾离子与锂云母中的锂离子置换，使其从难溶性铝硅酸盐矿物中分离，生成可溶性的硫酸锂，从而经水浸后进入溶液中。     

河南某地低品位含锂粘土矿提锂新工艺研究

对河南某地低品位含锂粘土矿进行了试验研究。根据该矿石的工艺矿物学特性, 采用原矿(-2 mm)焙烧-常温浸出流程, 最优试验条件为: 焙烧温度800 ℃, 焙烧时间2 h, 硫酸钙/原矿比0.7, 氟化钙/原矿比0.2, 硫酸钠/原矿比0.2, 浸出时间1 h, 浸出温度20 ℃, 液固比3∶1, 硫酸浓度50%, 在此条件下锂浸出率为95.32%。在参考槽浸最佳条件的基础上进行了柱浸, 可以获得锂浸出率为91.78%的结果。     

Na2SO4-H2SO4混合焙烧中低品位锂云母提锂研究

采用Na2SO4-H2SO4混合焙烧法处理宜春地区中低品位锂云母（Li2O=1.2-1.4%）,研究了酸浓度、焙烧后粒径、硫酸钠添加量等工艺条件对浸出率的影响。采用TG、XRD、SEM、元素成分分析等方法对焙烧过程进行了分析,探讨了Na2SO4对浸出过程的影响。研究结果表明：在800℃-1000℃的温度下,酸浓度70%、矿粒径80目、硫酸钠添加量100g时,浸出率达到90.0%,优于传统H2SO4法的浸出率（73.0%）。本工艺具有优异的固硅、固铝效果,可大幅度缩减传统工艺浸出过程中除硅、除铝工序;焙烧后的硅渣主要成分为SiO2和Al2O3;硫酸钠的加入加剧了锂云母矿原有结构的破坏,可以大幅度提升锂浸出率     

锂云母复合盐焙烧-水浸提取锂铷铯

采用复合盐焙烧-水浸工艺从锂云母中提取锂、铷、铯,研究了焙烧工艺参数及浸出工艺参数对锂、铷、铯浸出率的影响。结果表明,锂云母精矿焙烧时,复合盐焙烧效果优于单一盐添加剂,CaCl₂+Na₂CO₃组合添加剂具有焙烧时氯气排放少、焙烧矿浸出效果好等优点。从锂云母中回收锂、铷、铯,较佳的焙烧-浸出工艺条件为: CaCl₂+Na₂CO₃组合为焙烧添加剂,锂云母精矿∶CaCl₂∶Na₂CO₃(质量比)=1∶0.5∶0.2,锂云母精矿焙烧温度900 ℃、焙烧时间2 h,对焙烧矿进行室温水浸,浸出时间1 h、液固比2∶1,此时锂、铷、铯浸出率分别为86.64%、92.58%、85.37%。含锂浸出液经2次调节pH值净化除钙,升温至95 ℃后加入饱和Na₂CO₃溶液,结晶得到碳酸锂,样品纯度为99.08％,产品纯度及杂质含量达到一级碳酸锂标准。沉锂母液采用溶剂萃取法分离铷、铯,铯萃取率达到99%以上,铷洗脱率达到96%左右。     

含铷、铯锂云母矿的复合盐焙烧-浸出性能及机理

锂被称为21世纪的战略金属,而锂云母矿是目前提锂的主要锂矿物之一。本文章对含铷、铯的锂云母矿进行了多种焙烧方式探索,研究表明,硫酸盐焙烧法对锂浸出效果明显,硫酸钠+硫酸钙组合对锂的浸出率为92.53%,氯盐焙烧法对铷、铯的浸出效果优异,氯化钠+氯化钙组合其铷、铯浸出率分别为96.13%,94.86%。进一步试验表明,焙烧添加剂中Na~+对锂的浸出有积极效果,Ca~(2+)对铷、铯的浸出有提升作用。综合试验结果,以SC21(碱金属盐混合物)为焙烧添加剂,锂云母矿:SC21(质量比)=1:0.7,焙烧温度为880℃,焙烧时间为45 min,此时锂、铷、铯的浸出率分别为:94.52%,92.03%及93.56%。     

赣州某钨尾矿中锂的浮选回收与浸出试验

赣州某选钨尾矿Li_2O品位为0.34%,锂主要赋存在云母矿物中。为确定锂的回收利用工艺,对有代表性试样进行了浮选工艺及浮选锂精矿焙烧—浸出工艺条件研究。结果表明,采用1粗3精3扫、中矿顺序返回闭路浮选流程处理试验原料,可获得Li_2O品位为1.18%、回收率为58.69%的锂精矿;浮选锂精矿与氯化剂(氯化钙与氯化钠的质量配合比为1∶1)按质量比1∶0.6混合后在900℃焙烧1 h,焙烧产物在液固质量比为1.5∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h情况下水浸,锂浸出率达到98.80%。因此,浮选—氯化焙烧—浸出工艺可实现赣州某选钨尾矿中锂的综合回收。     

硫酸盐法从锂云母制取碳酸锂的研究

锂云母经过配料、造球、焙烧、稀硫酸浸出，浸出液经净化、两次沉淀碳酸锂，浓缩结晶回收硫酸钠及硫酸钾钠复盐．获得技术经济指标是Ｌｉ２Ｏ总收率为８４．１％，其中Ｌｉ２Ｏ的直接收率为７９．９６％；碳酸锂的零级品率为８１．３６％，一级品率为１８．６４％．焙烧烟尘含氟经石灰水淋洗处理后可以达到排放要求．     

氯化焙烧法处理宜春锂云母矿提取锂钾的研究

采用氯气作氯化剂氯化焙烧江西宜春锂云母矿提取锂、钾, 研究了氯化焙烧温度、时间及添加剂对锂云母氯化效率的影响, 并采用XRD对焙烧后物料进行了物相分析。结果表明: 以氯气处理锂云母, 氯化焙烧温度为850 ℃, 时间为3 h时, 锂、钾的提取率分别为92.49%和71.06%; XRD结果表明, 焙烧后物料主要物相为LiAl(SiO₃)₂、SiO₂、KCl、NaCl、K(Si₃Al)O₈。当添加与锂云母质量比为0.7的氧化钙后, 物料的熔点明显提高, 900 ℃下氯化焙烧30 min时, 锂的浸出率为92.5%, 钾的提取率提高到96.7%。添加氧化钙焙烧后浸出渣主要物相为Ca_0.65Na_0.35(Al_1.65Si_2.35O₈)、CaF₂、SiO₂。     

黏土型锂矿硫酸铵焙烧—酸浸提锂

随着新能源的迅速发展,对锂的需求量日益增加。黏土型锂矿由于储量大、开发晚,未来将成为我国锂的主要来源之一。以贵州某黏土型锂矿为原料,采用硫酸铵焙烧—酸浸方法进行提锂。结果表明,在硫酸铵用量50%、焙烧温度400℃、焙烧时间120 min、4%硫酸作浸出剂、液固比4∶1、浸出时间120 min的条件下,锂的浸出率达到90.90%。通过焙烧,硫酸铵与锂绿泥石中的Al³⁺发生反应生成硫酸铝铵,破坏了锂绿泥石的晶格结构进而将锂释放出来,生成可溶性的硫酸锂,利于后续浸出。     

三元正极材料废粉氢还原-水浸提锂过程典型杂质的影响

对含杂三元正极废粉和纯三元正极粉进行了氢还原-水浸提锂工艺对比试验,采用XRD、SEM-EDS和红外光谱等检测手段对反应产物进行表征分析。结果表明,纯三元正极粉较佳焙烧条件为: 焙烧温度500 ℃、焙烧时间30 min、氢气流量100 mL/min,此条件下所得焙烧料在浸出液固比10∶1、温度90 ℃、时间120 min条件下浸出,锂浸出率为98.71%。含杂三元正极废粉较佳焙烧条件为: 焙烧温度500 ℃、焙烧时间90 min、氢气流量100 mL/min,此条件下所得焙烧料在相同条件下水浸时,锂浸出率为84.74%。含杂三元正极废粉锂浸出率明显低于纯三元正极粉,原因是含杂三元正极废粉中存在F、P、Al等杂质,在还原焙烧过程中部分锂与杂质成分反应,生成水溶性差的LiF、Li3PO4和LiAlO2,进而降低了锂浸出率。     

钛酸锂废料回收制备电池级碳酸锂的工艺研究

采用硫酸体系对钛酸锂废料选择性提锂、浸出液除杂沉Li₂CO₃、浸出渣通过固相烧结法制备TiO₂。研究了硫酸浓度、液固比、反应时间等对锂浸出率的影响,锂离子浓度、碳酸钠添加量、反应温度等对Li₂CO₃产品质量的影响。结果表明,最佳酸浸工艺为: 硫酸浓度1.5 mol/L、液固比3∶1、95 ℃下反应2 h,此时锂浸出率为96.80%; 最佳沉锂工艺为: 在净化液Li+浓度27 g/L、碳酸钠添加量为理论值的1.10倍、沉锂温度95 ℃、反应时间40 min,此条件下得到的碳酸锂产品主含量大于99.65%,达到行业电池级碳酸锂要求。本工艺锂浸出率高,无废液产生,工艺流程短,操作简单,成本较低,可为钛酸锂废料的综合回收提供借鉴。     

含锂资源中锂的提取研究现状及展望

锂作为一种战略元素具备一系列优异性质,广泛应用于诸多领域.综述了从锂矿石、盐湖卤水、油田卤水、废旧锂离子电池等含锂资源中提取锂资源的方法,主要阐述了各种方法的原理及优缺点,指出了锂提取工艺的未来发展方向.     

磷酸盐沉淀法从低浓度含锂溶液中回收锂的研究

采用磷酸盐沉淀法从低锂高盐溶液中沉淀锂, 研究了pH值、温度、磷酸三钠用量以及盐效应对锂沉淀率的影响。结果表明: 对于低锂高钠溶液, 在反应温度90 ℃、磷酸三钠加入量为1.2倍理论用量、反应前液pH值为8时, 锂沉淀率达95.15%; 而对于低锂高铵溶液, 在反应温度90 ℃、磷酸三钠加入量为1.2倍理论用量、反应前液pH值为11时, 锂沉淀率达96.42%。试验还发现: 在30 ℃下, 盐效应对锂沉淀率影响较大, 锂离子沉淀率随硫酸钠浓度升高而降低。该研究可为回收低浓度含锂溶液中锂提供理论指导。     

类锂电池体系在盐湖提锂中的研究进展

随着新能源汽车产业的迅速发展,锂及其化合物的需求量日益增长。世界锂资源中的65%都赋存于盐湖卤水中,从盐湖卤水中选择性提锂越来越受到人们的重视,实现盐湖卤水中锂的绿色、高效提取是新能源汽车产业和锂工业可持续发展的必然选择。锂离子电池材料由于其过渡金属的可氧化还原和锂的可逆循环脱嵌特性,越来越多地被用于盐湖提锂,由此开发出了系列不同的提锂新技术。该综述主要介绍了由不同锂离子电池正极材料所构成的盐湖卤水提锂体系的工作原理、工艺参数和提锂性能,并对利用锂离子电池正极材料从盐湖卤水中选择性提锂的发展及其应用前景进行了展望。      

高镁锂比盐湖卤水萃取提锂研究

以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂、煤油为稀释剂,在协萃剂A和共萃剂FeCl₃存在的条件下,从高镁锂比盐湖老卤中萃取提锂。系统研究了pH值、Fe/Li摩尔比、萃取相比、萃取时间、温度等因素的影响,得出最佳工艺条件为:pH=2、Fe/Li摩尔比1.25、萃取相比(O/A)1/1、室温下萃取10 min。在优化条件下锂单级萃取率在76%以上,经过4级萃取卤水中锂萃取率可达99.44%。     

论锂离子蓄电池高新材料与锂工业的发展

开发高新技术产业是振兴我国锂工业、使其走出低谷的重要途径。锂离子蓄电池的问世,给我国锂工业带来了新的发展机遇。大力开发和发展我国锂离子蓄电池的高新技术材料产业,使其迅速占领巨大的国内市场和打入国际市场,将给我国锂工业赢得无限商机和可观的经济效益。     

从废旧锂电池处理废渣中硫酸浸出锂的动力学研究

采用硫酸浸出含锂废渣中的锂,考察了温度、液固比、硫酸浓度和搅拌速率对浸出过程的影响。结果表明,在液固比5∶1、硫酸浓度10%、搅拌速率400 r/min、反应温度70 ℃、反应120 min时,锂浸出率达到94.63%。通过正交实验和动力学推导,确认含锂废渣中硫酸浸出锂的动力学模型为收缩核模型,浸出表观活化能为10.39 kJ/mol,浸出过程中速度控制步骤是固膜扩散。     

大洋多金属结核制备锂离子筛前驱体中锂脱出的影响因素

研究锂锰比、时间、温度、酸浓度、粒度、液固比及搅拌速率等因素对锂脱出率和锰溶损率的影响.获得了合理的脱锂工艺条件:酸洗时间210min、酸洗温度60℃、酸浓度1.0mol/L、粒度-38μm、液固比50:1、锂锰比0.7、搅拌速度350r/min.在此条件下锂的洗脱率为82.9%,锰的溶损率为5.7%.酸洗后的离子筛经XRD检测仍呈尖晶石结构,但晶格常数变小.     

混盐型高锂卤水萃取分离锂

以阿根廷某高锂混盐型盐湖卤水萃硼后得到的萃余液为研究对象,采用磷酸三丁酯(TBP)- FeCl3体系萃取分离锂,考察了铁锂比、TBP浓度、稀释剂种类、萃取相比O/A、有机添加剂种类及浓度等因素的影响,优化了萃取工艺参数,分析了锂在萃取两相体系中的分配行为以及锂与镁、钠和钾的分离情况。在有机相组成为65% TBP - 5%MIBK - 30% 260#溶剂油、铁锂比1.5:1、相比O/A=2:1、萃取混合时间5 min、室温的条件下,锂的单级萃取率大于79%,镁、钠、钾的萃取率分别仅有5.24%、8.57%和0.88%,Li与Mg、Na、K的分离系数分别达到62、37和388,TBP显示出对锂的良好选择性,且MIBK的加入改善了分相和锂萃取性能。夹带与共萃进入有机相中的镁、钠和钾可用氯化锂的稀盐酸溶液洗涤去除。负载锂的有机相可用7 mol/L盐酸进行反萃,得到富锂溶液。     

磷酸铁锂废料中磷、铁、锂的综合回收

采用氢氧化钠溶液除去经前处理后的废旧磷酸铁锂电池、极片或边角料粉料中的铝, 采用盐酸浸出-双氧水氧化-纯碱调pH值工艺, 得到二水磷酸铁和氯化锂溶液。二水磷酸铁经洗涤后与氢氧化钠反应得到氢氧化铁产品和磷酸三钠水溶液, 磷酸三钠水溶液蒸发结晶得到十二水磷酸三钠产品。氯化锂溶液经进一步除杂和蒸发后与碳酸钠反应得到碳酸锂产品。重点研究了磷酸铁的沉淀以及由磷酸铁制备磷酸三钠的工艺。制得的产品十二水磷酸三钠达到了工业级要求, 主含量高达99.03%。实现了磷、铁、锂的全部综合回收。