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【官网】锂云母:哪些因素影响了硫酸法提锂?

编辑:亚博 来源:亚博 创发布时间:2021-01-31阅读1192次
  

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亚博|锂是一种银白色的金属元素,近些年来,随着新能源产业及低碳经济的飞速发展,尤其是大容量动力电池技术的突破与推广应用,新能源汽车行业很快兴起,对锂产品的市场需求日益充沛,市场对锂的需求量急遽快速增长。2015年全球锂的需求量已约210000吨,预计到2020年全球锂需求量将超过280000吨。锂云母托锂优势确有?锂辉石:国内现阶段以铁矿四川锂辉石矿居多,将近年产量不多,快速增长较慢。

盐湖卤水:当今世界约有80%的锂资源源于盐湖卤水,盐湖卤水的锂含量约有0.07~0.14%,与矿石托锂比起,盐湖卤水托锂具备工艺流程非常简单、成本较低、生产周期短、产品纯度低的特点。但由于目前新能源产业和锂电池技术的发展,锂的需求量日益减小,受限的盐湖卤水锂资源可能会面对耗尽和供不应求的问题,另外,盐湖卤水资源的产于近于不均衡。锂云母:我国享有亚洲储量仅次于的锂云母矿。绝大多数的锂资源储藏于矿石当中,锂云母就是富锂矿石之一。

虽然从锂矿石中提锂的流程简单、能耗低,但是不含锂矿石的储量非常非常丰富。锂云母中锂的含量比较锂辉石而言较低,但是,其储量极大,因而,锂云母矿依然是托锂的最重要资源之一。

锂云母托锂方法石灰石焙烧法的缺点是能耗低、渣不能利用;氯化提纯法的缺点是设备生锈尤其相当严重、环境污染大;硫酸盐法的缺点也是能耗较为低、矿渣无法利用、成本高、便宜的铷铯回到渣里。硫酸法是当前国内外处置锂云母的主要方法,该方法使用锂云母与浓硫酸高温提纯,某种程度能耗较高,而且污染相当严重。笔者对硫酸浸取锂云母托锂的方法展开了研究。

硫酸法硫酸法是国内目前锂云母托锂的主要方法,又可以细分为硫酸提纯风干法和硫酸浸出法。硫酸提纯风干法由于提纯温度太高,造成能耗过低,并且锂的萃取亲率也较低,早已渐渐被盐提纯法所代替。锂云母是一种具备倒数层状四面体结构的含氟铝硅酸盐,与硫酸反应使其中的锂转化成为可溶性的硫酸锂转入液相中,用水浸取,可获得细硫酸锂溶液,为更进一步制取碳酸锂、氯化锂等产品获取原料。

将锂云母磨细、过筛,称取一定量的锂云母粉和适当比例的硫酸取出三口烧瓶中,在预计温度下反应一定的时间后暂停冷却,物料加热后,用水浸取,过滤器,用少量水洗净滤渣,划归滤液中,分析滤液中锂的含量,计算出来锂浸取亲率。明确结果如下:锂云母粒度对锂浸取亲率的影响从上图由此可知,随着锂云母粒度的增大,锂浸取亲率减小,当粒度从50目增大到150目时,锂浸取亲率从51.09%减少到62.56%,粒度之后增大至200目时,锂浸取亲率减少不显著,仅有为63.81%,解释粒度越细,锂云母的锂就越更容易被浸取出来,但磨矿成本也越高,综合考虑到,锂云母的粒度在150目左右为宜。

硫酸浓度对锂浸取亲率的影响锂浸取亲率随着硫酸浓度的减小而减少,当硫酸浓度从35%减少到55%时,锂浸取亲率从47.25%减少到77.69%,之后减少硫酸的浓度至75%时,锂浸取亲率减少到88.39%,解释硫酸浓度越高,就越更容易浸出锂云母中的锂,但高浓度的硫酸对设备生锈也就越相当严重,综合各因素考虑到,硫酸浓度为55%时较好。液固核对锂浸取亲率的影响由上图由此可知,随着液固比的增大,锂浸取首度较慢减少,后较慢减少,液固比从1增大到2时,锂浸取亲率从53.15%减少到77.69%,之后增大液固比至2.5时,锂浸取亲率较慢减少至81.17%,虽然增大液固比,能使锂浸取亲率减少,但消耗的硫酸量激增,同时后期中和酸所用的碱量也激增,减少了成本,故液固比为2∶1时适合。反应温度对锂浸取亲率的影响由上图由此可知,锂浸取亲率随着反应温度的增高而减少,反应温度从60℃增高到135℃时,锂浸取亲率从42.38%减少到94.31%;由硫酸水溶液的沸点随硫酸浓度的变化曲线闻,实验所用硫酸水溶液的共沸点在135℃左右,在该温度下反应,不仅锂的浸取亲率较高,而且反应更容易掌控,所以反应温度为硫酸水溶液的共沸温度时适合。反应时间对锂浸取亲率的影响由上图由此可知,反应时间就越宽锂浸取亲率越高。

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当反应时间为9h时,锂浸取亲率超过96.72%;之后缩短反应时间到12h时,锂浸取率为97.11%,锂浸取亲率减少不显著。从能耗方面考虑到,反应时间为9h时适合。经过粒度大小、硫酸浓度、液固比、反应温度、反应时间等对锂云母中锂浸取亲率影响的一系列实验,确认该方法托锂的优化条件是:m(55%的硫酸)∶m(150目左右的锂云母)=2∶1,135℃左右反应9h,然后用水浸取。

该方法防止了高温提纯,减少了能耗,锂浸取亲率约96.72%。锂云母是最重要的锂矿资源之一,如何高效经济地从锂云母萃取锂等碱金属是锂云母综合开发利用的关键。在自由选择锂云母托锂工艺时,必须展开综合评估,因地制宜,针对有所不同的生产环境和条件自由选择适合的托锂方案,或者将有所不同的托锂工艺展开科学合理地综合运用。

在自由选择锂云母托锂生产工艺时,必须从锂浸出亲率、设备生锈、废渣和副产品利用,以及环保等方面展开综合考虑到,自由选择合适的托锂生产技术。【亚博】。

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