[发明专利]一种从含锂、铷、铯硅酸盐矿物中提取锂、铷、铯的方法

说明书

本发明公开了一种从含锂、铷、铯硅酸盐矿物中提取锂、铷、铯的方法，属于冶金技术领域。该方法首先将细磨后的含锂、铷、铯的硅酸盐矿粉与氯化钙、固氯剂按一定比例混合均匀，后将混合物料进行高温焙烧，最后将得到的焙砂进行浸出处理，通过化学沉淀法从浸出液中得到锂盐，通过萃取/反萃法从沉锂后液中得到铷盐、铯盐。本发明具有对原料的适应性强，流程短，工序少，铷、铯提取率高的优点，且固氯剂的加入增大了氯化钙的利用率，与传统氯化焙烧法相比大幅减少了氯化物的使用，添加固氯剂后的焙烧过程中无氯气尾气产生，解决了传统氯化焙烧中烟气含氯的问题，实现了绿色清洁生产。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种从含锂、铷、铯硅酸盐矿物中提取锂、铷、铯的方法。

背景技术

锂、铷、铯均是银白色、质软的碱金属，用途非常广泛。锂作为原子直径最小、密度最低的金属元素，在电池、耐热玻璃、润滑剂、制冷液、核工业等领域应用广泛。铷、铯具有优异的光电效应性能，被广泛用于光电倍增管、原子钟、光电池、红外技术和核医学等领域。长期以来，铷大多从锂云母中提取，也有相当一部分从铯榴石中获取，除此之外，极少从其他矿物中获取。我国具有丰富的锂云母储量，为了能够有效地开发利用锂云母矿，科研工作者进行了大量的相关研究，取得了许多宝贵的经验。

目前，对锂云母的开发主要包括以下几种方法：

(1)硫酸法，即用硫酸对锂云母进行长时间中温熟化分解，经浸出得到含锂、铷、铯溶液。

张秀峰等人(锂云母精矿的硫酸熟化研究，2018年04期，《矿产保护与利用》)在酸矿比1:1，硫酸质量浓度80％，熟化时间4h，熟化温度150℃的条件下，锂、铷、铯的浸出率分别达到了97.6％、96.7％和97.4％。该方法工艺流程简单、浸出率高、原料成本低廉且无需高温、能耗低，但由于浸出过程中铝几乎全部浸出，导致在后续除杂过程锂的大量损失。

(2)硫酸盐焙烧法，即将锂云母与硫酸钠、硫酸钾等硫酸盐混合后高温焙烧，经浸出得到含锂、铷、铯溶液。

颜群轩(锂云母中有价金属的高效提取研究，2012，《中国知网博士论文数据库》)在锂云母：硫酸钠：硫酸钾：氧化钙质量比为1:0.5:0.1:0.1，焙烧温度900℃，时间30min的条件下，锂、铷、铯的浸出率分别达到了91.6％、29.3％和23.2％。该方法的独特之处在于矿物中的铝不会浸出，减少了锂的损失；但存在着试剂消耗量大，铷、铯浸出率低的缺点。

(3)氯化焙烧法，即将锂云母与氯化钙、氯化钠混合后高温焙烧，经浸出得到含锂、铷、铯溶液。

颜群轩(锂云母中有价金属的高效提取研究，2012，《中国知网博士论文数据库》)在锂云母：氯化钙：氯化钠质量比为1:0.6:0.4，焙烧温度880℃，时间30min的条件下，锂、铷、铯的浸出率分别达到了92.9％、94.1％和93.1％。该方法的优点在于综合利用率好，锂、铷、铯回收率高，且原矿中的氟以氟化钙的形式固定在渣中；但由于氯化物的大量使用导致焙烧过程会产生大量氯气和氯化氢气体，使得设备腐蚀严重，且极易造成环境污染。

因此，开发一种高效、清洁、经济地从含锂、铷、铯硅酸盐矿物中提取锂、铷、铯的方法，对促进我国锂、铷、铯有色金属工业的发展具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术中锂、铷、铯提取工艺所存在的缺陷与不足，本发明提供了一种从含锂、铷、铯硅酸盐矿物中提取锂、铷、铯的方法，该方法首先将细磨后的含锂、铷、铯的硅酸盐矿粉与氯化钙、固氯剂按一定比例混合均匀，后将混合物料进行高温焙烧，最后将得到的焙砂进行浸出处理，通过化学沉淀法从浸出液中得到锂盐，通过萃取/反萃法从沉锂后液中得到铷盐、铯盐。本发明所公开的工艺方法高效、环保，且锂、铷、铯提取率高，对我国含锂、铷、铯矿物的开发利用提供了重要参考意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：