[发明专利]一种改良氟化锂转型的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改良氟化锂转型的方法，属于废弃物回收利用领域。

背景技术

锂云母是最常见的锂矿物，是提炼锂的重要矿物。它是钾和锂的基性铝硅酸盐，属云母类矿物中的一种。它是提取稀有金属锂的主要原料之一。锂云母中常含有铷和铯，也是提取这些稀有金属的重要原料。其中宜春市储藏着世界最大的锂云母矿，氧化锂的可开采量占全国的31％、世界的8.2％。

中国专利申请2012103818681公开了一种氟化锂的提取方法，是以锂云母粉经处理提取后的废渣为原料，即将锂云母粉碎后和硫酸溶液浸渍混合反应,形成固液混合物料，经过滤，冷冻，分离提取钾铷铯矾及锂盐后得到的废渣混合物1，其是向所述混合物1中加水洗涤形成固液混合溶液，将固液混合溶液过滤分离得含氟化锂的混合物2，将混合物2进行加碱除铝处理后过滤分离，得固体氟化锂产品及滤液含铝酸盐的溶液循环利用。在对锂云母原料中的稀有金属元素提取后，生成的废渣再进行充分利用，提取出氟化锂。该方法中氟化锂中杂质含量较高，造成其提取成本高。

关于含氟化锂废料回收的方法，李良彬，章小明等人在专利：一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法[P]，201510119819.4中，采用钙盐与氟化锂发生复分解反应，回收锂，但其中的氟将以难溶盐氟化钙的形式存在，增加了氟的利用难度，降低了经济价值。

发明内容

本发明采用铝盐络合氟，将难溶的氟化锂转型成为易溶的锂盐的形式回收锂，通过调节pH，沉淀氟铝盐，提取锂。然后利用碱液从氟铝盐沉淀中提取氟，实现氟的回收。本发明中，氟、锂资源都得到了更加充分的利用。

本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：

一种改良氟化锂转型的方法，其包括如下步骤：

(1)配料：用水将含氟化锂废料调浆得到浆体，其中水与含氟化锂废料的液固质量比为0.8:1～5:1；用无机酸将浆体pH调至2.0～7.0，向浆体中加入铝盐使得铝盐与氟化锂废料中氟的摩尔量之比为1:6～1:4；向浆料中加入钾盐、钠盐或铵盐，其中所加入的钾盐、钠盐或铵盐与铝摩尔量之比为1:1～4:1；

(2)转型：将浆体体系升温至70℃～100℃进行转型反应；反应2.0～8.0小时后进行液固分离，滤液为含锂溶液，用于净化沉锂；滤渣含氟铝盐，用于氟的回收；

(3)氟回收：将滤渣用碱液按液固质量比3:1～20:1进行调浆，调浆后碱液pH值应≥10.0；将浆体升温至60℃～100℃进行反应，反应0.5h～4h后液固分离，滤液即为氟化盐溶液；滤渣即为氢氧化铝渣。

如上所述的改良氟化锂转型的方法中，所述的无机酸为盐酸、硝酸、硫酸、溴酸中的一种或多种。所述的铝盐为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、溴酸铝中的一种或多种。所加入的钾盐、钠盐或铵盐为其氯盐、硝酸盐、硫酸盐、溴酸盐中的一种或多种。

如上所述的改良氟化锂转型的方法中，所述的碱液包括KOH、NaOH、NH₃·H₂O中的一种或多种。

本发明改良氟化锂转型的方法中所涉及的基本化学反应原理：

锂转型阶段：

xLiF+Al³⁺＝＝AlF_x^3-x+xLi⁺；

氟铝盐沉淀阶段：

AlF²⁺+OH^-＝＝AlF₂OH↓；

AlF_x^3-x+(3-x)F^-＝＝AlF₃↓；

AlF₄^-+Na⁺＝＝NaAlF₄↓(阳离子可以由K⁺或NH₄⁺替代)；

AlF₆^3-+3Na⁺＝＝Na₃AlF₆↓(阳离子可以由K⁺或NH₄⁺替代)。

氟回收阶段：

AlF₃+3OH^-＝＝Al(OH)₃+3F^-；