本发明属于锂矿渣资源化领域,尤其涉及一种提锂后矿渣综合处理方法。
背景技术:
1、黏土型锂矿,也称为沉积型锂矿,是近年来锂资源开发的一个重要方向,尤其是在全球电动汽车产业迅速发展的背景下。这类锂矿资源的特点是分布广泛、储量丰富,而且开采成本相对较低。根据成因的不同,黏土型锂矿可以分为几种类型:一、火山岩黏土型锂矿,这类锂矿通常形成于火山活动区域,锂元素富集在火山灰和其他火山沉积物中;火山岩黏土型锂矿往往含有较高比例的锂,并且伴随其他有价值的矿物质。二、碳酸盐黏土型锂矿,这类锂矿是在富含碳酸盐的环境中形成的,锂元素与碳酸盐矿物结合;碳酸盐黏土型锂矿常常位于古老的湖泊或海洋沉积物中。三、贾达尔锂硼矿,这是一种特殊的黏土型锂矿,除了含有锂之外,还富含硼元素;这类矿床主要分布在干燥地区的盐湖沉积物中。黏土锂矿提取锂之后的残余物含有铝(al)、硅(si)等有价值的元素,因此仍然具有很高的回收价值。
技术实现思路
1、针对现有技术不足,本发明的目的在于提供一种提锂后矿渣综合处理方法。该发明旨在实现提锂后矿渣的有效综合利用,通过分离矿渣中的锂和铝元素,进而生成高价值的工业产品。
2、本发明的目的通过以下技术方案实现:
3、一种提锂后矿渣综合处理方法,包括如下步骤:
4、s1、将提锂后矿渣和硫酸氢铵混合均匀,然后依次进行焙烧、水浸和过滤,得到滤渣和含al、li、si滤液;
5、s2、将所述含al、li、si滤液进行蒸发浓缩,然后冷却结晶得到硫酸铝铵晶体和含li、si母液,将所述硫酸铝铵晶体热解得到氧化铝;
6、s3、对所述含li、si母液进行除硅处理后,得到含li母液;
7、s4、对含li母液进行富集处理后得到富li液,向所述富li液中加入碳酸盐和二氧化碳中的至少一种进行沉锂,得到碳酸锂。
8、优选的,步骤s1中,提锂后矿渣的主要元素及对应的质量百分比含量分别为:0.2520% ca、0.9057% fe、0.0364% li,17.2870% al和0.8587% si。
9、优选的,步骤s1中,提锂后矿渣和硫酸氢铵的质量比为1:1~2。
10、优选的,步骤s1中,焙烧的温度为300~500℃,焙烧的时间为1~4h。
11、优选的,步骤s1中,水浸的方式为:在40-100℃温度下,以100~500g/l的固液比进行1~5h的水浸处理。
12、优选的,步骤s1中,过滤为压滤。
13、优选的,步骤s2中,冷却结晶具体包括如下步骤:以0.2~1.0℃/min的冷却速率将温度降至20~40℃,并在该温度范围内保持1~3h进行结晶处理。
14、优选的,步骤s2中,热解的温度为500~1200℃,热解的时间为2~4h。
15、优选的,步骤s3中,对含li、si母液进行除硅处理的方式为:采用树脂进行除硅,树脂为酸性树脂。
16、优选的,所述酸性树脂为lxy-2树脂。
17、优选的,步骤s4中,采用萃取法对含li母液进行富集处理。
18、优选的,萃取法的工艺条件为:采用三级逆流萃取、二级逆流洗涤、三级逆流反萃和一级逆流水洗,其中,所用的萃取剂为hbl121和hq936中的至少一种,萃取相比为1~3,萃取剂浓度为20~60wt%;洗涤相比为5~15,洗酸浓度为0.1n~0.5n;反萃相比为1~15,反酸浓度为4n~5n。
19、优选的,步骤s4中,碳酸盐为碳酸钠和碳酸铵中的至少一种。
20、优选的,步骤s4中,碳酸盐和富li液中li的质量比为2:1。
21、与现有技术相比,本发明的有益效果包括:
22、本发明通过将提锂后矿渣与硫酸氢铵混合,然后依次经过焙烧、水浸、热解等步骤,制备出氧化铝;蒸发结晶产生的母液通过树脂除硅、萃取富集、沉锂等步骤,制备出碳酸锂,整个工艺简单易行,操作方便,不仅实现了废弃物的资源化利用,节约了生产成本,还减少了对自然资源的开采和消耗。
1.一种提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s1所述提锂后矿渣和硫酸氢铵的质量比为1:1~2。
3.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s1所述焙烧的温度为300~500℃,焙烧的时间为1~4h。
4.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s1所述水浸的方式为:在40-100℃温度下,以100~500g/l的固液比进行1~5h的水浸处理。
5.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s2所述冷却结晶具体包括如下步骤:以0.2~1.0℃/min的冷却速率将温度降至20~40℃,并在该温度范围内保持1~3h进行结晶处理。
6.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s2所述热解的温度为500~1200℃,热解的时间为2~4h。
7.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s3所述对含li、si母液进行除硅处理的方式为:采用树脂进行除硅,所述树脂为酸性树脂。
8.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s4中,采用萃取法对所述含li母液进行富集处理。
9.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,所述萃取法的工艺条件为:采用三级逆流萃取、二级逆流洗涤、三级逆流反萃和一级逆流水洗,其中,所用的萃取剂为hbl121和hq936中的至少一种,萃取相比为1~3,萃取剂浓度为20~60wt%;洗涤相比为5~15,洗酸浓度为0.1n~0.5n;反萃相比为1~15,反酸浓度为4n~5n。
10.根据权利要求1所述提锂后矿渣综合处理方法,其特征在于,步骤s4所述碳酸盐为碳酸钠和碳酸铵中的至少一种;
