專利名稱：一種處理鋰云母礦的新方法
技術領域：
本發明涉及一種礦物質原料的處理方法，特別是一種處理鋰云母礦的新方法。
背景技術：
鋰云母礦中含有鉀、銣、銫、鋁等多種有價值的金屬元素，如何綜合利用這些資源，具有極大的經濟價值和具大的社會效益，如鋰云母中二氧化鋰含量就達4. 5%，極具提取碳酸鋰資源優勢條件。江西宜春擁有全國最大的鋰云母礦資源，氧化鋰可開采儲量占全國的31%。其中 Li2O含量一般在4 5%’同時含有Rb20、Cs0、K20等有用礦物，如何開發這一資源，對我國鋰工業具有重要意義。目前處理鋰云母礦方法主要石灰石焙燒法、硫酸法、硫酸鹽法、壓煮法。石灰石焙燒法是將鋰云母礦與石灰石按1:3混合碾磨，在875 911°C焙燒。焙燒料急冷水淬，磨細后進行浸出；鋰分解率在81%左右。該方法原料來源廣泛，價格低廉。然而存在物料流通量大， 設備效率低，能耗高，金屬回收率低等缺點。硫酸法是將鋰云母礦在900°C左右，通水蒸氣焙燒脫氟后再與98%的濃硫酸在300°C左右焙燒2小時，該方法鋰的浸出率可大于90%。但硫酸法處理鋰云母會使其中的鐵錳、鈣、鎂和鋁與硫酸反應生成相應的硫酸鹽，尤其是鋁，它在礦物中的含量高達20%以上，這就要消耗大量的硫酸；而且這些金屬進入浸出液，使溶液的凈化量增加，這是硫酸法不可逾越的一環境問題。硫酸鹽法是將鋰云母與硫酸鉀等輔料混合焙燒浸出，該方法優于石灰石法，但硫酸鉀價格昂貴，導致生產成本過高。壓煮法一種處理鋰云母礦的新興工藝。壓煮法是先將鋰云母焙燒脫氟，然后與碳酸鈉和石灰等進行浸出，但是在脫氟焙燒時，脫氟不到位，且機械活化不夠，壓煮溫度高，需要高壓設備，這就大大限制了該方法的應用。因而，直到目前還仍未實現工業化生產。
發明內容
本發明就是要提供一種礦物質原料的處理方法，特別是一種處理鋰云母礦的新方法，其通過控制脫氟焙燒的時間及對焙砂的機械活化度，使鋰云母礦中的金屬元素能夠極大限度分離提取，并且使鋰云母礦中氟去除干凈，大幅度提高鋰云母礦的利用率和經濟效益。本發明一種處理鋰云母礦的方法，包括對鋰云母礦進行焙燒、機械活化處理、壓煮浸出、凈化分離提取工序；其是將鋰云母礦脫氟焙燒后的焙砂，經機械活化處理后，再與石灰和堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物，混合后進行壓煮浸出，其是控制脫氟焙燒后的焙砂中氟含量較鋰云母礦中的氟含量降低40Wt%以上，然后將焙砂經機械活化處理至其平均粒度 ≤ 20 μ m。所述的脫氟焙燒是在水蒸汽氣氛下脫氟焙燒60_120min。本發明所述的壓煮浸出時，焙砂和石灰及堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物的配比為，焙砂石灰堿金屬硫酸鹽和/或堿金屬氯化物=1 (0. 1-1. 5):(0. 3-1. 5);所述的堿金屬硫酸鹽及堿金屬氯化物分別為硫酸鈉和氯化鈣。本發明采用上述技術方案的有益效果是
(I)采用脫氟轉型充分焙燒，破壞鋰云母原有礦相結構。鋰云母礦原主要物相為鋰云母、鈉長石和石英，通過脫氟轉型焙燒后，原有鋰云母礦相基本消失，轉變成為主要由鈉長石、鋁硅酸鋰和白榴石的礦相，脫氟轉型后的焙砂礦質變得更加疏松，更有利于球磨和壓煮反應。另一方面氟含量的減少，也使鋰云母中原本氟結合在一起的有價金屬釋放出來，提高了礦的反應活性。(2)采用機械活化處理脫氟后的焙砂，使焙砂顆粒變小，并使晶體結構中產生晶體缺陷，降低焙砂的表面活化能，增強焙砂的反應活性，使有價元素更容易被浸出。尤其是通過焙砂與壓煮輔料中的一種或幾種一起混合后機械活化球磨，壓煮效果更加明顯。(3)采用廉價的堿金屬硫酸鹽、堿金屬氯化物、堿金屬氧化物為輔料，與傳統的石灰石法相比，總流通物料明顯減少，降低了能耗，生產成本明顯降低。(4)采用低溫壓煮技術，壓煮溫度為12(T160°C即可獲得較好的提取效果，壓煮溫度的降低極大的降低了對壓煮容器的耐壓要求，降低了設備成本，增加了生產過程中的安全性。(5)采用低溫壓煮技術可以使鋰、鉀、銣、銫等有價金屬進入溶液，而鋁、硅等雜質以鋁硅酸鹽的形式保留在浸出渣中，減輕了浸出液的凈化流程。
圖I:為本發明鋰云母原礦和脫氟焙燒后的鋰云母焙砂的XRD圖譜。圖中位于上面的曲線為鋰云母原礦的XRD圖譜；位于其下面的曲線則為鋰云母原礦經脫氟焙燒后的鋰云母焙砂的XRD圖譜；圖中曲線上方的a、鋰云母；b、鈉長石；C、石英；d、鋁硅酸鋰；e、石榴石。
具體實施例方式下述實施例中使用的鋰云母各成分見表I所示；質量比表I
權利要求
1.一種處理鋰云母礦的新方法，包括對鋰云母礦進行焙燒、機械活化處理、壓煮浸出、 凈化分離提取工序；其是將鋰云母礦脫氟焙燒后的焙砂，經機械活化處理后，再與石灰和堿金屬硫酸鹽和/或堿金屬氯化物，混合后進行壓煮浸出，其特征是控制脫氟焙燒后的焙砂中氟含量較鋰云母礦中的氟含量降低40Wt%以上，然后將焙砂經機械活化處理至其平均粒度(20 μ m。
2.依據權利要求I所述的處理鋰云母礦的新方法，其特征是所述的脫氟焙燒是在水蒸汽氣氛下脫氟焙燒60-120min。
3.依據權利要求I所述的處理鋰云母礦的新方法，其特征是所述的壓煮浸出時，焙砂和石灰及堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物的配比為，焙砂石灰堿金屬硫酸鹽和/或堿金屬氯化物=1 (O. 1-1. 5) (O. 3-1. 5);所述的堿金屬硫酸鹽及堿金屬氯化物分別為硫酸鈉和氯化鈣。
全文摘要
本發明提供一種處理鋰云母礦的新方法，包括鋰云母礦脫氟焙燒后的焙砂，經機械活化處理后，再與石灰和堿金屬硫酸鹽或堿金屬氯化物，混合后進行壓煮浸出，其是控制脫氟焙燒后的焙砂中氟含量降低40Wt%以上，然后經機械活化處理至物料的平均粒度≤20μm。其通過控制脫氟焙燒的時間及對焙砂的機械活化度，使鋰云母礦中的金屬元素能夠極大限度分離提取，并且使鋰云母礦中氟去除干凈，大幅度提高鋰云母礦的利用率和經濟效益。
文檔編號C22B3/04GK102586587SQ20121008065
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月24日 優先權日2012年3月24日
發明者伍習飛, 何君韋, 厲逢鵬, 陳進, 顏群軒 申請人:宜春合縱鋰業科技有限公司