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，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，極具提取價值，具有極大的經(jīng)濟效益。

5.本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(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，之后使用壓濾機過濾，過濾清液使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進行凈化，調(diào)節(jié)ph值至9～12，并除去過濾清液中的雜質(zhì)鐵、錳、鋁和鈣；

8.s3、將步驟s2中的過濾清液再次過濾，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行過濾，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)過精密過濾器進行過濾，除去部分鈣離子；

10.s5、過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、十水硫酸鈉通過蒸發(fā)濃縮提純，加熱取出結(jié)晶水得到無水硫酸鈉，加熱溫度在200～800℃，氫氧化鋰溶液經(jīng)過精密過濾器過濾除掉一部分鈣離子，然后進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結(jié)晶、離心、重新熱熔、精密過濾器過濾，過濾后再進行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、分離得到氫氧化鋰晶體，通過盤式干燥機加熱得到單水氫氧化鋰，加熱溫度在50～150℃；

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

13.s8、將預(yù)混機出來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)過自動包裝系統(tǒng)后，碼垛，進入成品倉庫；另一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)氣流粉碎系統(tǒng)、自動包裝系統(tǒng)，碼垛，進入成品倉庫，成品控制磁性物質(zhì)不超過30ppb。

14.進一步地，步驟s1中，煅燒時，煅燒溫度為950～1200℃；破碎時，粒徑要求在1～5cm；細磨時，其粒度要求為200目；加酸反應(yīng)時，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，均采用水冷的方式進行冷卻。

15.進一步地，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)量分數(shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％漿液；壓濾機過濾后的濾餅采用自來水或者工藝水進行漂洗，用壓縮空氣對濾餅進行吹掃，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，若加入的是氫氧化鋰母液時，氫氧化鋰母液的濃度為10％～50％，若加入的是氧化鈣時，氧化鈣為質(zhì)量分數(shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％的氧化鈣漿液。

16.進一步地，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：

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，極具提取價值，具有極大的經(jīng)濟效益，同時也解決了鋰輝石資源不足的困境。

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

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，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，同時減少外來水份，大大減少水在系統(tǒng)中的循環(huán)，節(jié)省運行成本。

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。

附圖說明

24.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

25.下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述，但本發(fā)明的保護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，之后使用壓濾機過濾，過濾清液使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進行凈化，調(diào)節(jié)ph值至9～12，并除去過濾清液中的雜質(zhì)鐵、錳、鋁和鈣；

29.s3、將步驟s2中的過濾清液再次過濾，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行過濾，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)過精密過濾器進行過濾，除去部分鈣離子；

31.s5、過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、十水硫酸鈉通過蒸發(fā)濃縮提純，加熱取出結(jié)晶水得到無水硫酸鈉，加熱溫度在200～800℃，氫氧化鋰溶液經(jīng)過精密過濾器過濾除掉一部分鈣離子，然后進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結(jié)晶、離心、重新熱熔、精密過濾器過濾，過濾后再進行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、分離得到氫氧化鋰晶體，通過盤式干燥機加熱得到單水氫氧化鋰，加熱溫度在50～150℃；

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

34.s8、將預(yù)混機出來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)過自動包裝系統(tǒng)后，碼垛，進入成品倉庫；另一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)氣流粉碎系統(tǒng)、自動包裝系統(tǒng)，碼垛，進入成品倉庫，成品控制磁性物質(zhì)不超過30ppb。

35.進一步地，步驟s1中，煅燒時，煅燒溫度為950～1200℃；破碎時，粒徑要求在1～5cm；細磨時，其粒度要求為200目；加酸反應(yīng)時，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，均采用水冷的方式進行冷卻。

36.進一步地，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)量分數(shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％漿液；壓濾機過濾后的濾餅采用自來水或者工藝水進行漂洗，用壓縮空氣對濾餅進行吹掃，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，若加入的是氫氧化鋰母液時，氫氧化鋰母液的濃度為10％～50％，若加入的是氧化鈣時，氧化鈣為質(zhì)量分數(shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％的氧化鈣漿液。

37.進一步地，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，極具提取價值，具有極大的經(jīng)濟效益，同時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)明的實施例，對于本領(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這些實施例進行多種變化、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，之后使用壓濾機過濾，過濾清液使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進行凈化，調(diào)節(jié)ph值至9～12，并除去過濾清液中的雜質(zhì)鐵、錳、鋁和鈣；s3、將步驟s2中的過濾清液再次過濾，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行過濾，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)過精密過濾器進行過濾，除去部分鈣離子；s5、過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、十水硫酸鈉通過蒸發(fā)濃縮提純，加熱取出結(jié)晶水得到無水硫酸鈉，加熱溫度在200～800℃，氫氧化鋰溶液經(jīng)過精密過濾器過濾除掉一部分鈣離子，然后進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結(jié)晶、離心、重新熱熔、精密過濾器過濾，過濾后再進行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、分離得到氫氧化鋰晶體，通過盤式干燥機加熱得到單水氫氧化鋰，加熱溫度在50～150℃；s7、將上述盤式干燥機加熱得到的單水氫氧化鋰通過風(fēng)送設(shè)備輸送至振動篩進行顆粒篩分，篩分后的物料輸送至真空上料系統(tǒng)進行緩沖，并通過螺旋送料機將物料間歇送入稱重系統(tǒng)，然后卸料至預(yù)混機；s8、將預(yù)混機出來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)過自動包裝系統(tǒng)后，碼垛，進入成品倉庫；另一路去真空上料系統(tǒng)，經(jīng)氣流粉碎系統(tǒng)、自動包裝系統(tǒng)，碼垛，進入成品倉庫，成品控制磁性物質(zhì)不超過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，煅燒溫度為950～1200℃；破碎時，粒徑要求在1～5cm；細磨時，其粒度要求為200目；加酸反應(yīng)時，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，均采用水冷的方式進行冷卻。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)量分數(shù)大于75％的粉末或固含量為10％～55％漿液；壓濾機過濾后的濾餅采用自來水或者工藝水進行漂洗，用壓縮空氣對濾餅進行吹掃，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，若加入的是氫氧化鋰母液時，氫氧化鋰母液的濃度為10％～50％，若加入的是氧化鈣時，氧化鈣為質(zhì)量分數(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)過顎式破碎機，球磨機球磨，酸化窯焙燒，冷卻，調(diào)漿，浸出，壓濾機壓榨分離，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，極具提取價值，具有極大的經(jīng)濟效益，同時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