一种锂云母提锂渣中锂钠钾铷铝的回收方法

本申请属于锂渣固废资源化，具体涉及一种锂云母提锂渣中锂钠钾铷铝的回收方法。

背景技术：

1、以锂云母为原料生产碳酸锂的过程中产出大量提锂渣。每生产1吨锂产品，产出锂渣约30吨。近年来，随着我国锂电池行业的快速发展，锂盐需求量不断提升，锂云母提取碳酸锂的产能不断扩大，锂渣的产生量越来越大，存量叠加增量的锂渣难以消纳，由此造成的堆占土地及带来的环境污染风险日益严峻。另外，锂渣中还含有铷、钾、铝等有价组分，未充分提取利用。因此，如何资源化利用锂渣是锂云母提锂产业可持续发展亟待解决的难题。

技术实现思路

1、针对锂渣利用附加值低、难消纳的问题，本申请提供一种锂云母提锂渣中锂钠钾铷铝的回收方法，不仅高效地分离提取出有价组分锂、钾、铷、铝、钠，而且制得了高价值产品，实现了锂渣的高效综合利用。

2、为达到上述目的，本申请采用以下技术方案：

3、一种锂云母提锂渣中锂钠钾铷铝的回收方法，包括如下步骤：

4、s1、将锂云母提锂渣与强酸搅拌混匀进行熟化处理，然后用水进行加温浸出处理，固液分离后得水浸渣和水浸液；

5、s2、对步骤s1所得水浸液在-10℃～10℃进行冷却结晶处理，分离得结晶固体和结晶母液；

6、s3、对步骤s2所得结晶固体依次进行焙烧、水浸处理，分离得氧化铝和铷钾富集液；对铷钾富集液调节碱度后进行逆流萃取处理，对分离得到的负载铷钾有机相进行逆流水洗处理，分离得负载铷有机相和钾盐溶液；采用反萃剂对所述负载铷有机相进行反萃处理，所得反萃液即为铷盐溶液；分别将所述铷盐溶液和钾盐溶液蒸发浓缩结晶，得铷盐和钾盐产品；

7、s4、在步骤s2所得结晶母液中加入碱液搅拌，调节ph到6～7，分离得第一固体和净化液；

8、s5、往步骤s4所得净化液中加入除钙剂处理，得除钙液，对所述除钙液进行高温蒸发浓缩结晶，得无水硫酸钠产品；

9、s6、对步骤s4所得第一固体依次进行焙烧、水浸处理，分离得第二固体和含锂溶液，然后从所述含锂溶液中制取碳酸锂产品。

10、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，所述锂云母提锂渣为硫酸盐法所得锂云母提锂渣。

11、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s1中，所述强酸为浓硫酸，质量浓度为75％～85％，所述强酸与锂渣质量之比为1.5～2.0:1，熟化温度为130℃～200℃。

12、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s1中，所述加温浸出处理的温度为70℃～90℃；优选地，所述加温浸出处理的液固比为3.5-4：1，水浸后过滤温度在70℃以上。

13、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s3中，所述焙烧温度为950℃～1100℃。

14、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s3中，所述水浸处理在搅拌条件下进行，所述水浸处理的温度为90-95℃，液固比为4.5-5：1。

15、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s3中，所述铷钾富集液的碱度调至0.4mol/l～0.8mol/l oh-。

16、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s3中，所述萃取处理为逆流萃取处理，所用萃取体系为t-bambp和航空煤油的混合物，所述萃取体系中t-bambp浓度为0.8-1.0mol/l，所述萃取体系与所述铷钾富集液的体积比为2～4:1；优选所述逆流萃取处理采用5-7级逆流萃取；

17、可选地，步骤s3中，所述水洗处理为逆流水洗处理，所述负载铷钾有机相与水的体积比为3～5:1；优选所述逆流水洗处理采用5-7级逆流水洗。

18、可选地，步骤s3中，所述反萃剂为稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸中的至少一种；优选所述反萃处理为1-2级反萃；进一步地，所述反萃剂用量如下：以浓度0.1mol/l计，所述负载铷有机相与所述反萃剂的体积比为5-10:1。

19、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s4中，所述碱液为石灰乳；优选所述石灰乳的质量浓度为15-20％。

20、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s5中，所述除钙剂为碳酸钠，其用量为理论用量的105％～115％。

21、上述回收方法中，作为一种优选实施方式，步骤s6中，所述焙烧温度为500℃～900℃。

22、可选地，步骤s6中，所述水浸处理的液固比为2.5-3:1；

23、可选地，步骤s6中，所述从含锂溶液中制取碳酸锂产品包括：先后加入石灰乳、碳酸钠溶液对含锂溶液净化除杂，再经蒸发浓缩富集后得到富锂溶液；将富锂溶液搅拌加热，并加入沉淀剂碳酸钠溶液，分离后将粗碳酸锂洗涤、干燥得到碳酸锂产品，更优选将所述富锂溶液加热至95-100℃再加入沉淀剂处理，分离后将粗碳酸锂用热水进行洗涤。

24、与现有技术相比，本申请的技术方案具有如下有益效果：

25、1、本申请的分离提取技术可分步生产铷盐、碳酸锂、硫酸钾、氧化铝、硫酸钠产品，这些产品具有较大的市场竞争力，提高了锂云母提锂渣的综合利用价值，使含有的有价组分得到有效利用。

26、2、本申请的回收方法，使锂渣中有价组分得到提取的同时，将锂云母提锂渣的成分简化为以石英和石膏为主，有利于尾渣大规模用作水泥原料，实现了锂云母提锂渣的整体消纳。

技术特征：

1.一种锂云母提锂渣中锂钠钾铷铝的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述锂云母提锂渣为硫酸盐法所得锂云母提锂渣。

3.如权利要求2所述的回收方法，其特征在于，步骤s1中，所述强酸为浓硫酸，质量浓度为75％～85％，所述强酸与锂渣质量之比为1.5～2.0:1，熟化温度为130℃～200℃。

4.如权利要求1-3中任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤s1中，所述加温浸出处理的温度为70℃～90℃；优选地，所述加温浸出处理的液固比为3.5-4：1，水浸后过滤温度在70℃以上。

5.如权利要求1-4中任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤s3中，所述焙烧温度为950℃～1100℃。

6.如权利要求1-5中任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤s3中，所述水浸处理在搅拌条件下进行，所述水浸处理的温度为90-95℃，液固比为4.5-5：1。

7.如权利要求1-6中任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤s3中，所述铷钾富集液的碱度调至0.4mol/l～0.8mol/l oh-。

8.如权利要求1-7中任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤s3中，所述萃取处理为逆流萃取处理，所用萃取体系为t-bambp和航空煤油的混合物，所述萃取体系中t-bambp浓度为0.8-1.0mol/l，所述萃取体系与所述铷钾富集液的体积比为2～4:1；优选所述逆流萃取处理采用5-7级逆流萃取；

9.如权利要求1-8中任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤s4中，所述碱液为石灰乳；优选所述石灰乳的质量浓度为15-20％。

10.如权利要求1-9中任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤s6中，所述焙烧温度为500℃～900℃。

技术总结本申请涉及一种从锂云母提锂渣中提取回收锂钠钾铷铝的方法，包括：S1、将提锂渣与强酸搅拌熟化、加温水浸，得水浸渣、液；S2、对水浸液冷却结晶得结晶固体、母液；S3、对结晶固体焙烧、水浸，得氧化铝、铷钾富集液；对铷钾富集液调碱度后逆流萃取，对负载铷钾有机相逆流水洗，对负载铷有机相反萃得铷盐溶液，分别蒸发浓缩结晶得铷盐、钾盐；S4、对结晶母液调pH 6‑7，得第一固体、净化液；S5、对净化液除钙、高温蒸发浓缩结晶得无水硫酸钠；S6、对第一固体焙烧、水浸，得第二固体、含锂溶液，制取碳酸锂。该方法分步回收铷盐、碳酸锂、硫酸钾、氧化铝、硫酸钠，高效利用了锂渣中有效组分且实现了其整体消纳和资源化利用。技术研发人员：张利珍,张秀峰,叶江惠,伊跃军,马晓月,马亚梦受保护的技术使用者：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/1