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近年來我國雖然也在積極開發(fā)鹽湖鋰資源。但由于我國鹽湖鹵水中的鎂含量較高,鎂和鋰這兩種元素較難分離,到目前還沒有大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) ,所以我國一直從鋰礦石中提取鋰鹽。由于不同的鋰礦物其性質(zhì)差別很大 ,從鋰礦物中提取碳酸鋰的工藝也各不相同。
目前我國碳酸鋰生產(chǎn)主要以鋰云母和鋰輝石為主，鋰云母生產(chǎn)主要以硫酸鹽法，鋰輝石生產(chǎn)主要以硫酸法為主，今天給大家交流一下硫酸法生產(chǎn)工藝：
以鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰 ,工業(yè)上比較成熟的工藝是硫酸法生產(chǎn)工藝。此工藝的基本原理在于硫酸與β-鋰輝石在 250~300 ℃下發(fā)生置換反應 ,生成 Li2SO4。反應方程如下:
β-Li2OAl2O34SiO2 + H2SO4 -----Li2SO4 + H2O Al2O3 4SiO2。
這一反應只能發(fā)生于結(jié)構(gòu)較為疏松的 β- 鋰輝石。先將選礦獲得的含Li2O 5.5% ~7.5%的鋰輝石精礦在1050 - 1100℃的回轉(zhuǎn)窯中高溫焙燒,使礦石密度由 3.15g/cm3，降至 2.4g/cm3 生成為β-鋰輝石。冷卻后球磨至100目左右,與足量的硫酸 (93% ~98% )混合 ,送入250℃酸化回轉(zhuǎn)爐中進行硫酸焙燒。冷卻后水浸 ,加石灰石控制pH為5,得到含10%左右的 Li2SO4 粗鋰液 ,用石灰調(diào)pH至11,加碳酸鈉除鈣、鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)。清液蒸發(fā)成含12~20%左右 Li2SO4的凈化液 ,加入碳酸鈉沉淀成碳酸鋰。離心脫水 ,濾渣經(jīng)350℃干燥,得到碳酸鋰產(chǎn)品 ,回收率在90% 左右，濾液冷卻后結(jié)晶回收硫酸鈉。
硫酸法生產(chǎn)碳酸鋰收率較高 ,并可處理 Li2O含量僅 110%~115%的礦石。但是相當數(shù)量的硫酸和純堿變成了價值較低的 Na2SO4, 應盡可能降低硫酸的配量。此方法優(yōu)點是浸取燒結(jié)所得的溶液中含有 110~150 g/L硫酸鋰,經(jīng)過浸取即可得到比較純凈的溶液。硫酸法也可用來處理鋰云母和磷鋁石。
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