【摘 要】
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随着锂电新能源不断发展,锂的市场需求量不断增加。矿石提锂现在为锂盐最重要的来源,目前矿石提锂技术仍然存在锂矿石品位低,提锂过程中渣量增大,需添加钙盐导致提锂渣成分复杂,应用难度大等问题。迫切需要开发绿色矿石提锂工艺。本研究首次提出β锂辉石中性钠盐水热提锂新工艺,在高效提取锂的同时,对提锂渣性能调控,将锂矿石通过锂钠置换,巧妙的转化为应用前景广阔的富钠方沸石,实现绿色提取。通过同步热分析探讨天然锂辉
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随着锂电新能源不断发展,锂的市场需求量不断增加。矿石提锂现在为锂盐最重要的来源,目前矿石提锂技术仍然存在锂矿石品位低,提锂过程中渣量增大,需添加钙盐导致提锂渣成分复杂,应用难度大等问题。迫切需要开发绿色矿石提锂工艺。本研究首次提出β锂辉石中性钠盐水热提锂新工艺,在高效提取锂的同时,对提锂渣性能调控,将锂矿石通过锂钠置换,巧妙的转化为应用前景广阔的富钠方沸石,实现绿色提取。通过同步热分析探讨天然锂辉石晶型转换表明:锂辉石在595℃处产生与高温石英的固溶体;在967℃时产生γ型晶体;在1071℃时α型已基本转化为β相;在1133℃之后发生熔融现象。首次发现Na2SO3添加剂对于加压中性盐提锂工艺具有高效的促进作用,研究表明β锂辉石单独使用Na2SO3加压提锂的浸出率可高达94.88%,得出的较优实验条件如下:β-锂辉石∶Na2SO3=5∶1.5g/g,反应温度为230℃,反应时间为2h,反应浆料液固比为10∶1m L/g,矿粉粒径为D90=131.322μm。XRD分析得出浸取渣的主要成分为方沸石。通过Na2SO3-Na2SO4联合加压提锂研究表明:β-锂辉石∶Na2SO4∶Na2SO3=5:2:0.5 g/g/g,反应温度为230℃,反应时间为2h,反应浆料液固比为10∶1mL/g,矿粉粒径为D90=131.322μm,锂的浸出率可达96.13%,比单独使用Na2SO3浸取工艺提高了约2个百分点。浸取渣主要成分为方沸石。分别选用低品位锂辉石为原料在较优实验条件下探讨添加Na2SO3提锂的适用性研究表明:锂品位分别为3.69%和1.84%时,Na2SO3单独提锂浸出率分别达到92.36%和93.39%,Na2SO3-Na2SO4联合提锂浸出率分别达到96.79%和96.88%。经SEM分析方沸石呈现较规整的立方体颗粒状,经BET分析方沸石结构中存在均一的2-50nm的介孔孔道。对方沸石进行改性研究表明:盐酸改性后方沸石规整的立方体形貌被破坏;改变反应体系中硅铝比,方沸石结构中出现不同孔径的孔道;350-650℃焙烧改性后方沸石的骨架结构基本不变。本文研究了使用中性钠盐提取β锂辉石中的锂,并将锂渣转化为方沸石,通过不同改性条件实现对方沸石结构的调控,为工业上锂盐生产提供了一条高效、绿色的锂辉石提锂技术路线。
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