1.本發(fā)明涉及氫氧化鋰生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝。

背景技術(shù)：

2.氫氧化鋰廣泛應(yīng)用于化工原料、冶金、電池工業(yè)、陶瓷、國(guó)防、原子能、航天等行業(yè)，在電池工業(yè)行業(yè)中用于堿性蓄電池添加劑，可以延長(zhǎng)其壽命，增加蓄電量。目前生產(chǎn)單水氫氧化鋰的主要方法是以品位為5.5％～6％(li2o)的鋰輝石為原料，經(jīng)過(guò)高溫煅燒轉(zhuǎn)型，冷卻，球磨，酸化焙燒，冷卻，調(diào)漿，浸出壓榨分離，冷凍分離硫酸鈉，蒸發(fā)、低溫重結(jié)晶等工藝步驟而得。

3.然而鋰輝石資源不足，亟需尋找新型礦源，以滿足生產(chǎn)需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，該工藝選用鋰聚合物為原料，是一種新型礦源，其品位高，極具提取價(jià)值，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。

5.本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，包括以下步驟：

6.s1、將鋰輝石依次經(jīng)過(guò)煅燒、冷卻后，得到鋰輝石焙料，加入鋰聚合物，鋰聚合物的重量占鋰輝石焙料重量的0～60％，鋰聚合物與鋰輝石焙料混合后破碎、細(xì)磨、加酸反應(yīng)、冷卻，待加酸反應(yīng)的產(chǎn)物冷卻到≤90℃之后用水調(diào)成漿液，漿液固含量為10％～70％；

7.s2、在步驟s1中所得的漿液中加入碳酸鈣漿液攪拌浸出，在浸出槽中的溫度≤60℃，ph為5.5～6，然后加入氧化鈣將ph調(diào)節(jié)至8～9，之后使用壓濾機(jī)過(guò)濾，過(guò)濾清液使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進(jìn)行凈化，調(diào)節(jié)ph值至9～12，并除去過(guò)濾清液中的雜質(zhì)鐵、錳、鋁和鈣；

8.s3、將步驟s2中的過(guò)濾清液再次過(guò)濾，得到凈化液和凈化濾渣，凈化液使用濃度為50％的堿性溶液或者粗品母液進(jìn)行苛化，苛化后的溶液ph為11～14，溫度為常溫；

9.s4、將步驟s3中苛化后的溶液再進(jìn)行過(guò)濾，得到苛化液和苛化濾渣，苛化液中氫氧化鋰li2o當(dāng)量含量控制在30～75g/l，苛化液經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，除去部分鈣離子；

10.s5、過(guò)濾后的苛化液到冷凍車間冷凍分離出十水硫酸鈉以及氫氧化鋰溶液，冷凍溫度為

?

5～

?

20℃；

11.s6、十水硫酸鈉通過(guò)蒸發(fā)濃縮提純，加熱取出結(jié)晶水得到無(wú)水硫酸鈉，加熱溫度在200～800℃，氫氧化鋰溶液經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器過(guò)濾除掉一部分鈣離子，然后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結(jié)晶、離心、重新熱熔、精密過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、分離得到氫氧化鋰晶體，通過(guò)盤式干燥機(jī)加熱得到單水氫氧化鋰，加熱溫度在50～150℃；

12.s7、將上述盤式干燥機(jī)加熱得到的單水氫氧化鋰通過(guò)風(fēng)送設(shè)備輸送至振動(dòng)篩進(jìn)行顆粒篩分，篩分后的物料輸送至真空上料系統(tǒng)進(jìn)行緩沖，并通過(guò)螺旋送料機(jī)將物料間歇送入稱重系統(tǒng)，然后卸料至預(yù)混機(jī)；

13.s8、將預(yù)混機(jī)出來(lái)的物料輸送至原料分流系統(tǒng)，一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)自動(dòng)包裝系統(tǒng)后，碼垛，進(jìn)入成品倉(cāng)庫(kù)；另一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)氣流粉碎系統(tǒng)、自動(dòng)包裝系統(tǒng)，碼垛，進(jìn)入成品倉(cāng)庫(kù)，成品控制磁性物質(zhì)不超過(guò)30ppb。

14.進(jìn)一步地，步驟s1中，煅燒時(shí)，煅燒溫度為950～1200℃；破碎時(shí)，粒徑要求在1～5cm；細(xì)磨時(shí)，其粒度要求為200目；加酸反應(yīng)時(shí)，加入濃度98％的硫酸，酸料比＝2～5：1，加酸反應(yīng)后冷卻至60℃以下；冷卻時(shí)，均采用水冷的方式進(jìn)行冷卻。

15.進(jìn)一步地，步驟s2中，所述碳酸鈣漿液的固含量10％～55％；調(diào)節(jié)ph值加入的氧化鈣為質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％漿液；壓濾機(jī)過(guò)濾后的濾餅采用自來(lái)水或者工藝水進(jìn)行漂洗，用壓縮空氣對(duì)濾餅進(jìn)行吹掃，使濾餅含水量≤20％，漂洗水重新返回用于步驟s1中調(diào)漿；凈化時(shí)，若加入的是氫氧化鋰母液時(shí)，氫氧化鋰母液的濃度為10％～50％，若加入的是氧化鈣時(shí)，氧化鈣為質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％的氧化鈣漿液。

16.進(jìn)一步地，步驟s3中，凈化濾渣加水調(diào)成固含量10％～70％的漿液后返回步驟s1；堿性溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液或者二者的混合溶液。

17.進(jìn)一步地，步驟s4中，苛化濾渣加水調(diào)成固含量為10％～70％的漿液后，返回步驟s2凈化工序。

18.本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

19.1、與傳統(tǒng)的工藝相比較，用鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰是以鋰聚合物為原料，其品位達(dá)到8.5％～12％(li2o)，al含量25.05％，mg含量1.23％，si含量0.84％，mn含量0.69％，品位高且雜質(zhì)含量少，是一種新型礦源，極具提取價(jià)值，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也解決了鋰輝石資源不足的困境。

20.2、該工藝的改進(jìn)可以在浸出階段沉淀出大部分的fe、cu、zn、al等雜質(zhì)離子，并通過(guò)浸出的濾渣作為濾餅而過(guò)濾掉。

21.3、使用氫氧化鋰母液作為凈化，可以大大減少鈣離子的帶入，降低產(chǎn)品中鈣離子的含量從而改善氫氧化鋰產(chǎn)品的品質(zhì)，同時(shí)，適當(dāng)?shù)氖褂醚趸}作為凈化劑，可以利用鈣鹽作為壓濾步驟的濾餅，提高凈化的除雜效果，將部分的雜質(zhì)除掉。

22.4、使用氫氧化鋰母液替代液堿進(jìn)行苛化，可以減少液堿的使用量，從而節(jié)省生產(chǎn)成本，同時(shí)減少外來(lái)水份，大大減少水在系統(tǒng)中的循環(huán)，節(jié)省運(yùn)行成本。

23.5、調(diào)整后的浸出工藝可以減小碳酸鈣的使用量，從而降低二氧化碳的產(chǎn)生量，使浸出反應(yīng)變得緩和，不易產(chǎn)生大量氣泡而發(fā)生冒槽等安全隱患。

附圖說(shuō)明

24.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

25.下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所

述。

26.如圖1所示，一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，包括以下步驟：

27.s1、將鋰輝石依次經(jīng)過(guò)煅燒、冷卻后，得到鋰輝石焙料，加入鋰聚合物，鋰聚合物的重量占鋰輝石焙料重量的0～60％，鋰聚合物與鋰輝石焙料混合后破碎、細(xì)磨、加酸反應(yīng)、冷卻，待加酸反應(yīng)的產(chǎn)物冷卻到≤90℃之后用水調(diào)成漿液，漿液固含量為10％～70％；

28.s2、在步驟s1中所得的漿液中加入碳酸鈣漿液攪拌浸出，在浸出槽中的溫度≤60℃，ph為5.5～6，然后加入氧化鈣將ph調(diào)節(jié)至8～9，之后使用壓濾機(jī)過(guò)濾，過(guò)濾清液使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進(jìn)行凈化，調(diào)節(jié)ph值至9～12，并除去過(guò)濾清液中的雜質(zhì)鐵、錳、鋁和鈣；

29.s3、將步驟s2中的過(guò)濾清液再次過(guò)濾，得到凈化液和凈化濾渣，凈化液使用濃度為50％的堿性溶液或者粗品母液進(jìn)行苛化，苛化后的溶液ph為11～14，溫度為常溫；

30.s4、將步驟s3中苛化后的溶液再進(jìn)行過(guò)濾，得到苛化液和苛化濾渣，苛化液中氫氧化鋰li2o當(dāng)量含量控制在30～75g/l，苛化液經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，除去部分鈣離子；

31.s5、過(guò)濾后的苛化液到冷凍車間冷凍分離出十水硫酸鈉以及氫氧化鋰溶液，冷凍溫度為

?

5～

?

20℃；

32.s6、十水硫酸鈉通過(guò)蒸發(fā)濃縮提純，加熱取出結(jié)晶水得到無(wú)水硫酸鈉，加熱溫度在200～800℃，氫氧化鋰溶液經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器過(guò)濾除掉一部分鈣離子，然后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結(jié)晶、離心、重新熱熔、精密過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、分離得到氫氧化鋰晶體，通過(guò)盤式干燥機(jī)加熱得到單水氫氧化鋰，加熱溫度在50～150℃；

33.s7、將上述盤式干燥機(jī)加熱得到的單水氫氧化鋰通過(guò)風(fēng)送設(shè)備輸送至振動(dòng)篩進(jìn)行顆粒篩分，篩分后的物料輸送至真空上料系統(tǒng)進(jìn)行緩沖，并通過(guò)螺旋送料機(jī)將物料間歇送入稱重系統(tǒng)，然后卸料至預(yù)混機(jī)；

34.s8、將預(yù)混機(jī)出來(lái)的物料輸送至原料分流系統(tǒng)，一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)自動(dòng)包裝系統(tǒng)后，碼垛，進(jìn)入成品倉(cāng)庫(kù)；另一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)氣流粉碎系統(tǒng)、自動(dòng)包裝系統(tǒng)，碼垛，進(jìn)入成品倉(cāng)庫(kù)，成品控制磁性物質(zhì)不超過(guò)30ppb。

35.進(jìn)一步地，步驟s1中，煅燒時(shí)，煅燒溫度為950～1200℃；破碎時(shí)，粒徑要求在1～5cm；細(xì)磨時(shí)，其粒度要求為200目；加酸反應(yīng)時(shí)，加入濃度98％的硫酸，酸料比＝2～5：1，加酸反應(yīng)后冷卻至60℃以下；冷卻時(shí)，均采用水冷的方式進(jìn)行冷卻。

36.進(jìn)一步地，步驟s2中，所述碳酸鈣漿液的固含量10％～55％；調(diào)節(jié)ph值加入的氧化鈣為質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％漿液；壓濾機(jī)過(guò)濾后的濾餅采用自來(lái)水或者工藝水進(jìn)行漂洗，用壓縮空氣對(duì)濾餅進(jìn)行吹掃，使濾餅含水量≤20％，漂洗水重新返回用于步驟s1中調(diào)漿；凈化時(shí)，若加入的是氫氧化鋰母液時(shí)，氫氧化鋰母液的濃度為10％～50％，若加入的是氧化鈣時(shí)，氧化鈣為質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％的氧化鈣漿液。

37.進(jìn)一步地，步驟s3中，凈化濾渣加水調(diào)成固含量10％～70％的漿液后返回步驟s1；堿性溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液或者二者的混合溶液。

38.進(jìn)一步地，步驟s4中，苛化濾渣加水調(diào)成固含量為10％～70％的漿液后，返回步驟s2凈化工序。

39.與傳統(tǒng)的工藝相比較，用鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰是以鋰聚合物為原料，其品位達(dá)到8.5％～12％(li2o)，al含量25.05％，mg含量1.23％，si含量0.84％，mn含量0.69％，品位高且雜質(zhì)含量少，是一種新型礦源，極具提取價(jià)值，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也解決了鋰輝石資源不足的困境。

40.盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。技術(shù)特征：

1.一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，其特征在于：包括以下步驟：s1、將鋰輝石依次經(jīng)過(guò)煅燒、冷卻后，得到鋰輝石焙料，加入鋰聚合物，鋰聚合物的重量占鋰輝石焙料重量的0～60％，鋰聚合物與鋰輝石焙料混合后破碎、細(xì)磨、加酸反應(yīng)、冷卻，待加酸反應(yīng)的產(chǎn)物冷卻到≤90℃之后用水調(diào)成漿液，漿液固含量為10％～70％；s2、在步驟s1中所得的漿液中加入碳酸鈣漿液攪拌浸出，在浸出槽中的溫度≤60℃，ph為5.5～6，然后加入氧化鈣將ph調(diào)節(jié)至8～9，之后使用壓濾機(jī)過(guò)濾，過(guò)濾清液使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進(jìn)行凈化，調(diào)節(jié)ph值至9～12，并除去過(guò)濾清液中的雜質(zhì)鐵、錳、鋁和鈣；s3、將步驟s2中的過(guò)濾清液再次過(guò)濾，得到凈化液和凈化濾渣，凈化液使用濃度為50％的堿性溶液或者粗品母液進(jìn)行苛化，苛化后的溶液ph為11～14，溫度為常溫；s4、將步驟s3中苛化后的溶液再進(jìn)行過(guò)濾，得到苛化液和苛化濾渣，苛化液中氫氧化鋰li2o當(dāng)量含量控制在30～75g/l，苛化液經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，除去部分鈣離子；s5、過(guò)濾后的苛化液到冷凍車間冷凍分離出十水硫酸鈉以及氫氧化鋰溶液，冷凍溫度為

?

5～

?

20℃；s6、十水硫酸鈉通過(guò)蒸發(fā)濃縮提純，加熱取出結(jié)晶水得到無(wú)水硫酸鈉，加熱溫度在200～800℃，氫氧化鋰溶液經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器過(guò)濾除掉一部分鈣離子，然后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結(jié)晶、離心、重新熱熔、精密過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、分離得到氫氧化鋰晶體，通過(guò)盤式干燥機(jī)加熱得到單水氫氧化鋰，加熱溫度在50～150℃；s7、將上述盤式干燥機(jī)加熱得到的單水氫氧化鋰通過(guò)風(fēng)送設(shè)備輸送至振動(dòng)篩進(jìn)行顆粒篩分，篩分后的物料輸送至真空上料系統(tǒng)進(jìn)行緩沖，并通過(guò)螺旋送料機(jī)將物料間歇送入稱重系統(tǒng)，然后卸料至預(yù)混機(jī)；s8、將預(yù)混機(jī)出來(lái)的物料輸送至原料分流系統(tǒng)，一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)自動(dòng)包裝系統(tǒng)后，碼垛，進(jìn)入成品倉(cāng)庫(kù)；另一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)氣流粉碎系統(tǒng)、自動(dòng)包裝系統(tǒng)，碼垛，進(jìn)入成品倉(cāng)庫(kù)，成品控制磁性物質(zhì)不超過(guò)30ppb。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，其特征在于：步驟s1中，煅燒時(shí)，煅燒溫度為950～1200℃；破碎時(shí)，粒徑要求在1～5cm；細(xì)磨時(shí)，其粒度要求為200目；加酸反應(yīng)時(shí)，加入濃度為98％的硫酸，酸料比＝2～5：1，加酸反應(yīng)后冷卻至60℃以下；冷卻時(shí)，均采用水冷的方式進(jìn)行冷卻。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，其特征在于：步驟s2中，所述碳酸鈣漿液的固含量10％～55％；調(diào)節(jié)ph值加入的氧化鈣為質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％漿液；壓濾機(jī)過(guò)濾后的濾餅采用自來(lái)水或者工藝水進(jìn)行漂洗，用壓縮空氣對(duì)濾餅進(jìn)行吹掃，使濾餅含水量≤20％，漂洗水重新返回用于步驟s1中調(diào)漿；凈化時(shí)，若加入的是氫氧化鋰母液時(shí)，氫氧化鋰母液的濃度為10％～50％，若加入的是氧化鈣時(shí)，氧化鈣為質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％的氧化鈣漿液。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，其特征在于：步驟s3中，凈化濾渣加水調(diào)成固含量10％～70％的漿液后返回步驟s1；堿性溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液或者二者的混合溶液。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，其特征在于：步驟s4中，苛化濾渣加水調(diào)成固含量為10％～70％的漿液后，返回步驟s2凈化工序。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種用鋰輝石和鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，包括以下步驟：將鋰輝石依次經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒，冷卻窯冷卻，加入鋰聚合物與煅燒后的鋰輝石一起經(jīng)過(guò)顎式破碎機(jī)，球磨機(jī)球磨，酸化窯焙燒，冷卻，調(diào)漿，浸出，壓濾機(jī)壓榨分離，冷凍分離硫酸鈉，蒸發(fā)、低溫重結(jié)晶、干燥等工藝步驟而得。本發(fā)明與傳統(tǒng)的工藝相比較，用鋰聚合物生產(chǎn)單水氫氧化鋰是以鋰聚合物和鋰輝石為原料，其中鋰聚合物品位達(dá)到8.5％～12％(Li2O)，Al含量25.05％，Mg含量1.23％，Si含量0.84％，Mn含量0.69％，品位高且雜質(zhì)含量少，是一種新型礦源，極具提取價(jià)值，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也解決了鋰輝石資源不足的困境。足的困境。足的困境。

技術(shù)研發(fā)人員：何開(kāi)茂 何東利 伍震洲 汪梨超 楊賢麗 代道和 江瑩 譚培淵 黃劍新

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西天源新能源材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.12.23

技術(shù)公布日：2021/4/13