[发明专利]一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法

权利要求书

1.一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法，其特征在于包括顺序进行的以下工艺步骤：

（A）脱硅、磁选：将粉煤灰脱硅后，研磨、过200目筛，然后磁选除铁；

（B）焙烧：取经步骤（A）脱硅、磁选后的粉煤灰和烧结剂按照质量比为1:0.5～1:3的比例混合、搅拌均匀，置于镍坩埚中，然后用马弗炉在温度650～950℃下，加热焙烧30～90min，之后进行熟料自粉化；

（C）一次碱浸：将步骤（B）焙烧好的熟料导入锥形瓶中，并按照液体和固体体积比为1:10～1:300的比例加入质量分数为10%～30%的碳酸钠溶液，然后置于电热板上在温度90～200℃下，加热30～120min，完成一次浸取，过滤，得到浸出渣和浸出液Ⅰ；

（D）二次碱浸：将步骤（C）所得的浸出渣再次用质量分数为10%～30%的碳酸钠溶液，按照液体和固体体积比为1:10～1:300的比例洗入锥形瓶中，然后置于电热板上在温度90～200℃下，加热30～60min，完成二次浸取，再次过滤，得到浸出液Ⅱ，将浸出液Ⅱ与步骤（C）所得的浸出液Ⅰ混合，即为含铝、锂溶液；

（E）碳化沉铝：将步骤（D）得到的含铝、锂溶液进行碳酸化处理，向溶液中通入二氧化碳气体，控制通气时溶液的起始温度为60-80℃，终止温度为40℃，二氧化碳通气速度为2.5-3.5L/min，当溶液的pH=7-9时停止通气，得到含杂质的氢氧化铝沉淀，然后将所形成的含杂质的氢氧化铝沉淀用质量分数为40%的氢氧化钠溶液进行溶解，再次进行上述相同条件下的碳酸化处理，得到纯净的氢氧化铝，纯净的氢氧化铝经过洗涤、烧焙进一步得到铝产品；

（F）净化锂母液：步骤（E）操作完成后，同时得到含锂母液，将含锂母液在温度50～100℃下进行蒸发浓缩，直至有晶体开始析出时，将母液搅拌均匀并冷却至室温，过滤，随后将滤液进行-5～5℃低温冷藏，析出大量的晶体，该晶体可以用作步骤（B）的烧结剂；

（G）蒸发浓缩沉锂：将上述步骤（F）的操作反复进行，直至溶液中氧化锂的浓度达到40-54g/L后，将所得到的锂的浓缩液蒸干或沉淀锂，从而得到锂固体产品。

2.根据权利要求1所述的一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法，其特征在于：在步骤（B）中，所述的烧结剂为碳酸钠，或者生石灰和碳酸钠的混合物，或者石灰石和碳酸钠的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法，其特征在于：在步骤（B）中，进行熟料自粉化的操作过程为：自然降温至450～750℃后，恒温保持20min完成自粉化。

4.根据权利要求3所述的一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法，其特征在于：在步骤（B）中，粉煤灰与烧结剂的质量比为1:0.5，其中，烧结剂选择碳酸钠，马弗炉的温度为950℃，加热焙烧时间为60min，熟料自粉化的操作过程为：自然降温至750℃，恒温保持20min完成自粉化；在步骤（C）中，液体和固体体积比为1:50，碳酸钠溶液的质量分数为10%，电热板的温度为90℃，加热时间为120min；在步骤（D）中，液体和固体体积比为1:50，碳酸钠溶液的质量分数为10%，电热板的温度为90℃，加热时间为60min；在步骤（E）中，向溶液中通入二氧化碳气体，当溶液的pH=7时停止通气；在步骤（F）中，将含锂母液在温度65℃下进行蒸发浓缩，直至有晶体开始析出时，将母液搅拌均匀并冷却至室温，过滤，随后将滤液进行2℃低温冷藏，析出大量的碳酸钠晶体，该碳酸钠晶体可以用作步骤（B）的烧结剂。

5.根据权利要求3所述的一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法，其特征在于：在步骤（B）中，粉煤灰与烧结剂的质量比为1:1.5，其中，烧结剂选择碳酸钠，马弗炉的温度为850℃，加热焙烧时间为90min，熟料自粉化的操作过程为：自然降温至650℃，恒温保持20min完成自粉化；在步骤（C）中，液体和固体体积比为1:50，碳酸钠溶液的质量分数为10%，电热板的温度为150℃，加热时间为90min；在步骤（D）中，液体和固体体积比为1:50，碳酸钠溶液的质量分数为10%，电热板的温度为150℃，加热时间为60min；在步骤（E）中，向溶液中通入二氧化碳气体，当溶液的pH=7时停止通气；在步骤（F）中，将含锂母液在温度65℃下进行蒸发浓缩，直至有晶体开始析出时，将母液搅拌均匀并冷却至室温，过滤，随后将滤液进行2℃低温冷藏，析出大量的碳酸钠晶体，该碳酸钠晶体可以用作步骤（B）的烧结剂。

6.根据权利要求3所述的一种从粉煤灰中综合提取铝和锂的方法，其特征在于：在步骤（B）中，粉煤灰与烧结剂的质量比为1:3，其中，烧结剂选择碳酸钠，马弗炉的温度为650℃，加热焙烧时间为90min，熟料自粉化的操作过程为：自然降温至450℃，恒温保持20min完成自粉化；在步骤（C）中，液体和固体体积比为1:50，碳酸钠溶液的质量分数为10%，电热板的温度为200℃，加热时间为120min；在步骤（D）中，液体和固体体积比为1:50，碳酸钠溶液的质量分数为10%，电热板的温度为200℃，加热时间为60min；在步骤（E）中，向溶液中通入二氧化碳气体，当溶液的pH=7时停止通气；在步骤（F）中，将含锂母液在温度65℃下进行蒸发浓缩，直至有晶体开始析出时，将母液搅拌均匀并冷却至室温，过滤，随后将滤液进行2℃低温冷藏，析出大量的碳酸钠晶体，该碳酸钠晶体可以用作步骤（B）的烧结剂。