鋰云母提取碳酸鋰工藝說明

　　鋰云母又稱鱗云母，一般是片狀或鱗片狀集合體，呈玫瑰色，淺紫色，有時為白色，風化后成暗褐色，透明、有玻璃光澤，解理面顯珍珠光澤，硬度 2~3， 比重 2.8~2.9 ，薄片具彈性。提取稀有金屬鋰的主要原料之一，今天中焦礦機主要和大家分享鋰云母礦相重構提取鋰工藝。在高溫條件下，對礦物結構進行可控定向重構，使堿金屬(鋰、銣、銫)以易溶鹽的形式從鋰云母礦物中釋放出來： 采用浸出液循環、提鋰母液循環等多種循環方式，控制各工序母液中鉀、鈉、銣、 銫的濃度，經蒸發濃縮、結晶等技術的有序組合，實現鋰、銣、銫的有效分離和 綜合利用，得到產品鋰精制鹵水、銣銫液等

　　1.烘干

　　先將鋰云母精礦進行烘干處理，烘干至含水率5%-8*之間，通過螺桿運輸機將鋰云母精礦投入烘干窯內，烘干鋰云母經皮帶輸送機進入密閉料倉。

　　2.混料

　　將鋰云母烘干料和重構劑、濃硫酸按照 10：3 ：1 的比例進行配料，并將烘 干爐廢氣收集粉塵、焙燒煙氣收集粉塵分批加入。鋰云母烘干料、重構劑從中間 料倉經計量稱重后，通過皮帶輸送機沖投料口投入行星混料機，同時經泵緩慢加入濃硫酸，混料過程約5min 。混料完成后經皮帶輸送機臨時存儲在中間料倉。

　　在混料過程中，混料過程中物料平均溫度約為50℃ 。氧化鈣與濃硫酸反應生成 硫酸鈣，氧化鈣過量化學反應方程式如下：CaO+H2SO4=CaSO4+H2O

　　3.造粒、篩分

　　混合料經皮帶輸送機輸送至造粒機，通過滾軸碾壓造粒成圓球形，粒徑 3mm。部分未成形球粒的細粒料通過篩分過程，經返料皮帶機返回至造粒機繼續 造粒，合格的球粒經皮帶輸送機輸送至回轉窯下料口進入回轉窯。

　　4.焙燒

　　合格的圓球形鋰云母混合料經皮帶輸送機送至鋰云母回轉窯投料口，進入鋰云母回轉窯的 鋰云母粒料在回轉窯窯內較高溫度條件(800-900℃)下，可使鋰云母有關物相產生重構， 高溫下部分未反應的硫酸氣化，氣化硫酸霧分解為三氧化硫和水，部分分解的三氧化硫還原為二氧化硫。

　　同時，原料中的氟、鋁與鈣反應成相生成氟鋁酸鈣，該礦相不溶于水而固定 在固相(鋁硅酸鈣、硅酸鈣水浸渣)中，實現了大部分氟的固定，因此在整個中 溫礦相重構過程中僅有少量氟化氫氣體產生。為實現節能降耗，焙燒窯窯頭設置 余熱回收裝置，回轉窯窯頭熱煙氣與空氣進行間接換熱，加熱后的熱空氣回用至烘干工 序。焙燒回轉窯窯尾煙氣經風機引至廢氣處理系統進行脫硫除氟處理。此階段用到的主要設備有鋰云母回轉窯、焙燒窯等

　　5.冷卻、破碎、球磨

　　物料在高溫固氟重構時，燒結出的物料會粘結成小顆粒。從焙燒窯窯尾出來的高溫物料(約 500℃)自然落入水浸刮板機，經循環水冷卻降溫(約 40-50℃)后被 皮帶輸送至破碎機破碎，再經皮帶機送入球磨機進行加水濕磨，球磨后的粒徑為 20-100 目，球磨后便于后續浸出工序，使焙燒料溶解更充分。球磨完成的焙燒料進入焙燒料倉儲存備用。

　　6.浸出、過濾

　　經過煅燒后，鋰、鉀、銣、銫等金屬元素以易溶于水的硫酸鹽式存在，物料 通過螺旋給料器的動力作用經過密封的管道被輸送到浸出釜內，以液固比一定比 例加水浸出(1.5 ：1) ，浸出時間約 1 小時，浸出過程可使鋰、鉀、銣、銫等金屬化合物充分的溶解于水中。浸出完成后采用帶式過濾進行固液分離，浸出濾渣主 要為二氧化硅、氧化鋁、硫酸鈣、氟化鈣等。

　　7.除雜、過濾

　　碳酸鈉通過計量稱稱重后，經螺桿機加入除雜釜內，浸出母液加入碳酸鈉進 行除雜提純，除雜率可達到 95%以上。

　　8.洗滌

　　浸出渣與除雜渣經鏟車投入洗滌槽內，加水洗滌，溶解浸出渣與除雜渣殘留 的鋰、鉀、鈉、銣、銫。

　　9.蒸發濃縮

　　除雜母液用泵打入蒸發器中蒸發濃縮，利用蒸汽間接加熱，溫度 90~ 105℃。將浸出液濃縮到一定程度(濃縮液含 Li 濃度在 30g/L)，再被泵入沉 鋰釜。蒸發冷凝水收集后回用。

　　10.沉鋰、固液分離

　　濃縮液經泵打入沉鋰釜，經加溫至約90℃后，加入過量碳酸鈉后反應生成 碳酸鋰沉淀，沉鋰后混合料經離心機固液分離成為沉鋰母液和粗碳酸鋰，化學反 應式如下：Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3+Na2SO4

　　11.溶解

　　分離出來的粗碳酸鋰加入濃硫酸進行溶解，即得產品—含鋰精制鹵水，溶解 過程中產生 CO2 氣體，反應方程式如下：Li2CO3+H2SO4=Li2 SO4+H2O+CO2 ↑溶解過程中加入硫酸，產生溶解廢氣 G4。

　　12.脫碳

　　沉母液加入濃硫酸進行脫碳，過量的碳酸鈉與濃硫酸反應生成易于蒸發析出 的硫酸鈉。

　　13.蒸發濃縮、固液分離

　　脫碳后的母液用泵打入蒸發器中蒸發濃縮，利用蒸發器間接加熱濃縮， 溫度 90~ 105℃ , 將浸出液濃縮到一定程度，使鉀、鈉形成晶體析出，冷凝水收 集后回用。濃縮析品后的漿料采用離心式過濾機進行過濾，使鉀、鈉鹽和含銣、 銫溶液分離。

　　14.銣、銫液回收

　　蒸發濃縮過濾后的溶液采用4-5℃的冷水進行降溫冷凍，使銣、銫液中少量 鉀、鈉進一步析出。再進行固液分離即的副產品銣、銫液，采用儲罐進行儲存。

　　15.鉀、鈉鹽回收

　　蒸發濃縮過濾和冷凍析晶分離出來的鉀、鈉鹽中夾雜了部分鋰，加水洗鹽， 把其中大部分鋰洗入溶液中。該部分溶液回用至焙燒、破碎、球磨工序