[发明专利]从锂云母分离提取电池级碳酸锂及铷、铯盐的方法

摘要

本发明就是要提供一种从锂云母分离提取电池级碳酸锂及铷、铯盐的方法，以锂云母为原料，采用酸化焙烧方法，其包括破碎、加料制浆，酸化浸出，拌料、干燥，酸化焙烧，水浸反应，两次冷却结晶，加碱中和分离石膏固渣，加除杂剂除杂，蒸发浓缩及制粗碳酸锂与铷、铯钒盐等，大幅降低锂云母提取的综合成本，大幅提升锂云母提取的综合竞争力；设备利用率高，环保三废排放小，生产成本低的制备电池级碳酸锂及铷、铯盐的方法。

主权项

1.一种从锂云母分离提取电池级碳酸锂及铷、铯盐的方法，以锂云母为原料，采用酸化焙烧，浸出液循环、提锂母液循环的多种循环方式，控制各工序相应母液中钾、钠、铷、铯的浓度，经蒸发浓缩、结晶相结合方法，其特征是具体包括如下方法步骤：/n1）破碎、加料制浆，将锂云母粉碎为粉末后，封闭堆放，然后以粉末或制成浆料输送至反应釜装置中，为预处理锂云母粉；/n2）酸化浸出，将预处理锂云母粉和浓硫酸和水一同加入反应釜装置中，搅拌混合均匀为锂云母酸水混合料，蒸汽加热于常压环境条件下，反应时间为 3-6h，得含锂、钾、钠、铷、铯的硫酸盐溶液母液 1和酸化反应生成的氟化氢及氟化物和酸蒸汽及剩余的酸，将含锂、钾、钠、铷、铯的硫酸盐溶液母液 1经降温处理后为酸化浸出料；将酸化反应生成的氟化氢及氟化物和酸蒸汽进入尾气回收处理系统处理；而酸化反应生成的氟化氢及氟化物和酸蒸汽及剩余的酸，经中和、压滤处理，得滤液和滤渣1，滤液返回酸化浸出工艺的补水用，滤渣1回收或外销；/n3）拌料、干燥，向2）步的酸化浸出料中加水制成酸化浸出混合液，向酸化浸出混合液中加入干燥的硅砂混合并不断搅拌制成固液混合液，在对固液混合液进行充分搅拌混合后，置于干燥装置中进行干燥，得干燥拌料；干燥时产生的水汽与尾气经尾气回收处理系统处理及喷淋处理后达标排放；/n4）酸化焙烧，将步骤3）干燥拌料置于焙烧窑炉中进行焙烧处理，控制焙烧处理温度为300-900℃，得焙烧料；焙烧产生的废气进入尾气回收处理系统处理后，达标排放；/n5）水浸反应，向步骤4）的焙烧料中加入水搅拌混合为固液混合，控制焙烧料和水的固液质量比为1：1.1－1.3，进行水浸处理，得固液混合水溶液，水浸处理结束后将固液混合水溶液经过滤、分离处理，得母液2和滤渣2，滤渣2洗涤并再经干燥得干燥的硅砂；/n6）一次冷却结晶，将母液1和母液2置于冷却结晶装置中， 在不断搅拌条件下，采取循环冷冻盐水降温处理为一次冷却结晶，得到析出铝铷矾、铝铯矾的混合液；将铝铷矾、铝铯矾的混合液经过滤、分离后，得到母液3 和铷铯矾及和钾钠矾的铷铯钾混合物；/n7）二次冷却结晶，制钾钠矾，向步骤6）的母液3中加入二次催化结晶剂，并进行降温二次冷却结晶处理，得到铝钠矾、铝钾矾的混合溶液， 过滤分离铝钠矾、铝钾矾的混合溶液，得到母液4 和钾钠矾；/n8）加碱中和分离石膏固渣，向7）步的母液4 中先加入石灰乳，然后再加入双氧水溶液，得到母液混合溶液，通过控制母液混合溶液的 pH 值，产生大量的沉淀，压滤、分离出石膏固渣和母液 5；/n9）加除杂催化剂除杂，向步骤8）的母液5中加入除杂催化剂进行除杂处理，过滤、分离得石膏固渣和母液6；石膏固渣返回步骤2）中和工序为中和添加原料；/n10）蒸发浓缩，将母液6 置于MVR 高效蒸发器中，进行高温蒸发浓缩处理，得蒸发浓缩溶液，控制蒸发浓缩溶液中 Li离子的浓度在 14-33g/L，得到浓缩液母液 7 ，浓缩液母液7进入沉锂及搅洗工序；高温蒸发浓缩处理产生的冷凝水回收为配纯碱、碳酸锂洗涤用水；/n11）分离制粗碳酸锂，向浓缩液母液 7中加入碳酸盐溶液，进行沉锂反应，沉锂结束，然后经过滤分离得碳酸锂粗品和母液8，碳酸锂粗品用加热后的水进行洗涤；沉锂后的母液 8再经蒸发器蒸发浓缩至溶液中的 Li