一种锂云母制备氟化锂的工艺的制作方法

1.本发明属于锂矿石提锂领域，具体地说是一种锂云母制备氟化锂的工艺。


背景技术：

2.氟化锂是一种碱金属卤化物，广泛用于核工业、搪瓷工业、光学玻璃制造、干燥剂助熔剂等，也是制备六氟磷酸锂的原料。随着铝锂合金、锂电池、核聚变等高新技术领域的高速发展，现代工业对氟化锂的需求越发严重，而制备氟化锂的主要路线是由含锂矿物先制备出碳酸锂然后再与氢氟酸反应而得，工艺流程复杂，成本较高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种锂云母制备氟化锂的工艺，用以解决现有技术中的缺陷。
4.本发明通过以下技术方案予以实现：
5.一种锂云母制备氟化锂的工艺，包括如下步骤：
6.步骤一：锂云母酸化，将锂云母与硫酸按照质量比1:0.6-1.5投入反应器中，在200—400℃的温度下0.5—8h；反应产生的气体及时用水吸收；
7.步骤二：熟料水浸，将锂云母酸化反应好的熟料按照液固比1-4:1用水浸取搅拌0.5—3h后，液固分离得硫酸盐溶液；
8.步骤三：沉铝，步骤二所得硫酸盐溶液中加入硫酸盐除铝，液固分离得硫酸盐溶液；
9.步骤四：净化，在步骤三所得硫酸盐溶液中加入碱性中和剂调节ph＝8-12获得纯净的硫酸锂净化液；
10.步骤五：浓缩沉锂，将步骤四所得硫酸锂净化液浓缩至氧化锂含量35—60g/l，加入氟化铵溶液沉锂，温度控制在30—80℃，反应0.1—3h，液固分离后获得氟化锂粗品，经水洗、烘干后得氟化锂产品。
11.如上所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，所述的步骤一中硫酸的浓度不低于50％。
12.如上所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，所述的步骤二中除铝用的硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸铵其中的任意一种。
13.如上所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，所述的步骤四中的碱性中和剂为氢氧化物、氧化物、碳酸盐其中的任意一种。
14.如上所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，所述的步骤五中沉锂反应的氟化铵来自锂云母酸化反应产生的尾气吸收液进行氨化所得。
15.如上所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，所述的步骤五中液固分离所得滤液返回步骤三回收利用。
16.本发明的优点是：
17.1、综合利用低品位锂云母中的锂及氟生成氟化锂，无需另外引进含氟原料，较之
由氢氟酸与碳酸锂生产氟化锂的工艺，成本低，流程短，操作简单；
18.2、本工艺产生的氟化锂母液返回沉铝工段，可以与硫酸铝形成复盐有效除去杂质盐类，可以有效节省除杂工段所用的碱性物质；
19.3、我国锂云母储量十分丰富，如何综合利用锂云母中的各种元素变废为宝是每个科技工作者的首要责任，该工艺制备出的氟化锂满足锂电池电解液六氟磷酸锂的日益增长的原料需求，对于我国发展锂电新能源意义十分重大；
20.4、沉铝工段所形成的复盐可以深加工成高附加值的硫酸钾铵混合肥及氢铝等，有效缓解我国农业对钾铵肥料的需求。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
23.1)锂云母酸化，将锂云母与50％硫酸按照质量比1:1.5投入反应器中，反应温度200—400℃，反应时间0.5小时；反应产生的气体及时用水吸收；
24.2)熟料水浸，将锂云母酸化反应好的熟料按照液固比1～4:1用水浸取搅拌0.5—3小时后，液固分离得硫酸盐溶液；
25.3)沉铝，在上述硫酸盐溶液中加入钠、钾、铵等硫酸盐中的一种或几种除铝，液固分离得低铝硫酸盐溶液；
26.4)净化，在上述低铝硫酸盐溶液中加入氢氧化物、氧化物、碳酸盐等碱性物质中的一种或几种调节ph＝8-12除去钙、镁、铁等杂质，获得纯净的硫酸锂净化液
27.5)浓缩沉锂，将上述硫酸锂净化液浓缩至氧化锂含量35—60g/l，加入氟化铵溶液沉锂，温度控制在30—80℃，反应3小时，液固分离后获得氟化锂粗品，经水洗、烘干后得氟化锂产品，将含有钠、钾、铵等硫酸盐的母液返回步骤3)。
28.实施例2：
29.1)锂云母酸化，将锂云母与70％硫酸按照质量比1:1.1投入反应器中，反应温度200—400℃，反应时间4小时；反应产生的气体及时用水吸收；
30.2)熟料水浸，将锂云母酸化反应好的熟料按照液固比1～4:1用水浸取搅拌0.5—3小时后，液固分离得硫酸盐溶液；
31.3)沉铝，在上述硫酸盐溶液中加入钠、钾、铵等硫酸盐中的一种或几种除铝，液固分离得低铝硫酸盐溶液；
32.4)净化，在上述低铝硫酸盐溶液中加入氢氧化物、氧化物、碳酸盐等碱性物质中的一种或几种调节ph＝8-12除去钙、镁、铁等杂质，获得纯净的硫酸锂净化液
33.5)浓缩沉锂，将上述硫酸锂净化液浓缩至氧化锂含量35—60g/l，加入氟化铵溶液沉锂，温度控制在30—80℃，反应1.5小时，液固分离后获得氟化锂粗品，经水洗、烘干后得氟化锂产品，将含有钠、钾、铵等硫酸盐的母液返回步骤3)。
34.实施例3：
35.1)锂云母酸化，将锂云母与98％硫酸按照质量比1:0.77投入反应器中，反应温度200—400℃，反应时间6小时；反应产生的气体及时用水吸收；
36.2)熟料水浸，将锂云母酸化反应好的熟料按照液固比1～4:1用水浸取搅拌0.5—3小时后，液固分离得硫酸盐溶液；
37.3)沉铝，在上述硫酸盐溶液中加入钠、钾、铵等硫酸盐中的一种或几种除铝，液固分离得低铝硫酸盐溶液；
38.4)净化，在上述低铝硫酸盐溶液中加入氢氧化物、氧化物、碳酸盐等碱性物质中的一种或几种调节ph＝8-12除去钙、镁、铁等杂质，获得纯净的硫酸锂净化液
39.5)浓缩沉锂，将上述硫酸锂净化液浓缩至氧化锂含量35—60g/l，加入氟化铵溶液沉锂，温度控制在30—80℃，反应0.5小时，液固分离后获得氟化锂粗品，经水洗、烘干后得氟化锂产品，将含有钠、钾、铵等硫酸盐的母液返回步骤3)。
40.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种锂云母制备氟化锂的工艺，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：锂云母酸化，将锂云母与硫酸按照质量比1:0.6-1.5投入反应器中，在200—400℃的温度下0.5—8h；反应产生的气体及时用水吸收；步骤二：熟料水浸，将锂云母酸化反应好的熟料按照液固比1-4:1用水浸取搅拌0.5—3h后，液固分离得硫酸盐溶液；步骤三：沉铝，步骤二所得硫酸盐溶液中加入硫酸盐除铝，液固分离得硫酸盐溶液；步骤四：净化，在步骤三所得硫酸盐溶液中加入碱性中和剂调节ph＝8-12获得纯净的硫酸锂净化液；步骤五：浓缩沉锂，将步骤四所得硫酸锂净化液浓缩至氧化锂含量35—60g/l，加入氟化铵溶液沉锂，温度控制在30—80℃，反应0.1—3h，液固分离后获得氟化锂粗品，经水洗、烘干后得氟化锂产品。2.根据权利要求1所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，其特征在于：所述的步骤一中硫酸的浓度不低于50％。3.根据权利要求1所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，其特征在于：所述的步骤二中除铝用的硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸铵其中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，其特征在于：所述的步骤四中的碱性中和剂为氢氧化物、氧化物、碳酸盐其中的任意一种。5.根据权利要求1所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，其特征在于：所述的步骤五中沉锂反应的氟化铵来自锂云母酸化反应产生的尾气吸收液进行氨化所得。6.根据权利要求1所述的一种锂云母制备氟化锂的工艺，其特征在于：所述的步骤五中液固分离所得滤液返回步骤三回收利用。

技术总结
一种锂云母制备氟化锂的工艺，包括如下步骤：步骤一：锂云母酸化；步骤二：熟料水浸；步骤三：沉铝；步骤四：净化；步骤五：浓缩沉锂。本发明的优点是：1、综合利用低品位锂云母中的锂及氟生成氟化锂，无需另外引进含氟原料，较之由氢氟酸与碳酸锂生产氟化锂的工艺，成本低，流程短，操作简单；2、本工艺产生的氟化锂母液返回沉铝工段，可以与硫酸铝形成复盐有效除去杂质盐类，可以有效节省除杂工段所用的碱性物质；3、我国锂云母储量十分丰富，如何综合利用锂云母中的各种元素变废为宝是每个科技工作者的首要责任，该工艺制备出的氟化锂满足锂电池电解液六氟磷酸锂的日益增长的原料需求，对于我国发展锂电新能源意义十分重大。于我国发展锂电新能源意义十分重大。


技术研发人员：王占前 颜廷利 代文彬 康如金 亓亮 吕延鹏 肖莉莉 武亮亮
受保护的技术使用者：山东泰普锂业科技有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/1/14