專利名稱：一種處理鋰云母礦的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦物質(zhì)原料的處理方法，特別是一種處理鋰云母礦的新方法。
背景技術(shù)：
鋰云母礦中含有鉀、銣、銫、鋁等多種有價(jià)值的金屬元素，如何綜合利用這些資源，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和具大的社會(huì)效益，如鋰云母中二氧化鋰含量就達(dá)4. 5%，極具提取碳酸鋰資源優(yōu)勢(shì)條件。江西宜春擁有全國(guó)最大的鋰云母礦資源，氧化鋰可開采儲(chǔ)量占全國(guó)的31%。其中 Li2O含量一般在4 5%’同時(shí)含有Rb20、Cs0、K20等有用礦物，如何開發(fā)這一資源，對(duì)我國(guó)鋰工業(yè)具有重要意義。目前處理鋰云母礦方法主要石灰石焙燒法、硫酸法、硫酸鹽法、壓煮法。石灰石焙燒法是將鋰云母礦與石灰石按1:3混合碾磨，在875 911°C焙燒。焙燒料急冷水淬，磨細(xì)后進(jìn)行浸出；鋰分解率在81%左右。該方法原料來源廣泛，價(jià)格低廉。然而存在物料流通量大， 設(shè)備效率低，能耗高，金屬回收率低等缺點(diǎn)。硫酸法是將鋰云母礦在900°C左右，通水蒸氣焙燒脫氟后再與98%的濃硫酸在300°C左右焙燒2小時(shí)，該方法鋰的浸出率可大于90%。但硫酸法處理鋰云母會(huì)使其中的鐵錳、鈣、鎂和鋁與硫酸反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸鹽，尤其是鋁，它在礦物中的含量高達(dá)20%以上，這就要消耗大量的硫酸；而且這些金屬進(jìn)入浸出液，使溶液的凈化量增加，這是硫酸法不可逾越的一環(huán)境問題。硫酸鹽法是將鋰云母與硫酸鉀等輔料混合焙燒浸出，該方法優(yōu)于石灰石法，但硫酸鉀價(jià)格昂貴，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。壓煮法一種處理鋰云母礦的新興工藝。壓煮法是先將鋰云母焙燒脫氟，然后與碳酸鈉和石灰等進(jìn)行浸出，但是在脫氟焙燒時(shí)，脫氟不到位，且機(jī)械活化不夠，壓煮溫度高，需要高壓設(shè)備，這就大大限制了該方法的應(yīng)用。因而，直到目前還仍未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要提供一種礦物質(zhì)原料的處理方法，特別是一種處理鋰云母礦的新方法，其通過控制脫氟焙燒的時(shí)間及對(duì)焙砂的機(jī)械活化度，使鋰云母礦中的金屬元素能夠極大限度分離提取，并且使鋰云母礦中氟去除干凈，大幅度提高鋰云母礦的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明一種處理鋰云母礦的方法，包括對(duì)鋰云母礦進(jìn)行焙燒、機(jī)械活化處理、壓煮浸出、凈化分離提取工序；其是將鋰云母礦脫氟焙燒后的焙砂，經(jīng)機(jī)械活化處理后，再與石灰和堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物，混合后進(jìn)行壓煮浸出，其是控制脫氟焙燒后的焙砂中氟含量較鋰云母礦中的氟含量降低40Wt%以上，然后將焙砂經(jīng)機(jī)械活化處理至其平均粒度 ≤ 20 μ m。所述的脫氟焙燒是在水蒸汽氣氛下脫氟焙燒60_120min。本發(fā)明所述的壓煮浸出時(shí)，焙砂和石灰及堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物的配比為，焙砂石灰堿金屬硫酸鹽和/或堿金屬氯化物=1 (0. 1-1. 5):(0. 3-1. 5);所述的堿金屬硫酸鹽及堿金屬氯化物分別為硫酸鈉和氯化鈣。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的有益效果是
(I)采用脫氟轉(zhuǎn)型充分焙燒，破壞鋰云母原有礦相結(jié)構(gòu)。鋰云母礦原主要物相為鋰云母、鈉長(zhǎng)石和石英，通過脫氟轉(zhuǎn)型焙燒后，原有鋰云母礦相基本消失，轉(zhuǎn)變成為主要由鈉長(zhǎng)石、鋁硅酸鋰和白榴石的礦相，脫氟轉(zhuǎn)型后的焙砂礦質(zhì)變得更加疏松，更有利于球磨和壓煮反應(yīng)。另一方面氟含量的減少，也使鋰云母中原本氟結(jié)合在一起的有價(jià)金屬釋放出來，提高了礦的反應(yīng)活性。(2)采用機(jī)械活化處理脫氟后的焙砂，使焙砂顆粒變小，并使晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生晶體缺陷，降低焙砂的表面活化能，增強(qiáng)焙砂的反應(yīng)活性，使有價(jià)元素更容易被浸出。尤其是通過焙砂與壓煮輔料中的一種或幾種一起混合后機(jī)械活化球磨，壓煮效果更加明顯。(3)采用廉價(jià)的堿金屬硫酸鹽、堿金屬氯化物、堿金屬氧化物為輔料，與傳統(tǒng)的石灰石法相比，總流通物料明顯減少，降低了能耗，生產(chǎn)成本明顯降低。(4)采用低溫壓煮技術(shù)，壓煮溫度為12(T160°C即可獲得較好的提取效果，壓煮溫度的降低極大的降低了對(duì)壓煮容器的耐壓要求，降低了設(shè)備成本，增加了生產(chǎn)過程中的安全性。(5)采用低溫壓煮技術(shù)可以使鋰、鉀、銣、銫等有價(jià)金屬進(jìn)入溶液，而鋁、硅等雜質(zhì)以鋁硅酸鹽的形式保留在浸出渣中，減輕了浸出液的凈化流程。


圖I:為本發(fā)明鋰云母原礦和脫氟焙燒后的鋰云母焙砂的XRD圖譜。圖中位于上面的曲線為鋰云母原礦的XRD圖譜；位于其下面的曲線則為鋰云母原礦經(jīng)脫氟焙燒后的鋰云母焙砂的XRD圖譜；圖中曲線上方的a、鋰云母；b、鈉長(zhǎng)石；C、石英；d、鋁硅酸鋰；e、石榴石。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例中使用的鋰云母各成分見表I所示；質(zhì)量比表I
權(quán)利要求
1.一種處理鋰云母礦的新方法，包括對(duì)鋰云母礦進(jìn)行焙燒、機(jī)械活化處理、壓煮浸出、 凈化分離提取工序；其是將鋰云母礦脫氟焙燒后的焙砂，經(jīng)機(jī)械活化處理后，再與石灰和堿金屬硫酸鹽和/或堿金屬氯化物，混合后進(jìn)行壓煮浸出，其特征是控制脫氟焙燒后的焙砂中氟含量較鋰云母礦中的氟含量降低40Wt%以上，然后將焙砂經(jīng)機(jī)械活化處理至其平均粒度(20 μ m。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的處理鋰云母礦的新方法，其特征是所述的脫氟焙燒是在水蒸汽氣氛下脫氟焙燒60-120min。
3.依據(jù)權(quán)利要求I所述的處理鋰云母礦的新方法，其特征是所述的壓煮浸出時(shí)，焙砂和石灰及堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物的配比為，焙砂石灰堿金屬硫酸鹽和/或堿金屬氯化物=1 (O. 1-1. 5) (O. 3-1. 5);所述的堿金屬硫酸鹽及堿金屬氯化物分別為硫酸鈉和氯化鈣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種處理鋰云母礦的新方法，包括鋰云母礦脫氟焙燒后的焙砂，經(jīng)機(jī)械活化處理后，再與石灰和堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物，混合后進(jìn)行壓煮浸出，其是控制脫氟焙燒后的焙砂中氟含量降低40Wt%以上，然后經(jīng)機(jī)械活化處理至物料的平均粒度≤20μm。其通過控制脫氟焙燒的時(shí)間及對(duì)焙砂的機(jī)械活化度，使鋰云母礦中的金屬元素能夠極大限度分離提取，并且使鋰云母礦中氟去除干凈，大幅度提高鋰云母礦的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C22B3/04GK102586587SQ20121008065
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月24日
發(fā)明者伍習(xí)飛, 何君韋, 厲逢鵬, 陳進(jìn), 顏群軒 申請(qǐng)人:宜春合縱鋰業(yè)科技有限公司