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【技术】用化学品焙烧β-锂辉石的方法

发布时间:2023-03-03 12:11:03 发布作者:鑫海矿装

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锂在多个行业中用作玻璃陶瓷、润滑脂和铸造合金等产品的组成部分,以及锂离子电池领域。在过去的二十年里,锂在电池中的应用,特别是在汽车制造中的应用,导致对锂化合物的需求增加。目前全球锂需求已上升至 60% 左右,预计未来几十年将以每年 20% 的速度增长。

锂辉石天然以稳定的 α-单斜晶系(高度堆积的晶体结构)形式存在,具有高可磨性,因此如果不进行预处理,这种矿物很难浸出。它可以通过在 1000 °C 下煅烧成 β-四方晶系来浸出。在热处理过程中, α-锂辉石中的Al 3+发生位错,形成具有相对较大晶体体积的 β-锂辉石晶体结构。

用适当的试剂烘烤 β-锂辉石会导致化学选择性离子交换反应,其中锂与所用试剂中具有相似特性的原子交换。这可以在用化学品焙烧 β-锂辉石的爆裂之后进行,或者可以在爆裂期间就地进行。这导致形成可溶性锂盐(例如LiCl、Li 2 SO 4或LiOH)。

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在焙烧过程中使用了各种试剂来形成锂盐,并且正在进行严格的优化研究。与焙烧不同,爆裂过程似乎已接近优化,几乎无法进一步调整粉碎矿石的操作温度和粒度等参数。用于烘烤的试剂决定了过程的名称。通常,在给定的 pH 值下,根据试剂对目标金属的选择性、在水相中的稳定性、环境友好性、成本和溶解后再生的难易程度来选择试剂。这些原因导致了一系列调查,以寻找在锂矿选矿过程中满足大部分这些标准的合适化学品。

有三种常用的锂辉石焙烧方法。

第一种是酸焙,将煅烧后的锂辉石产品与过量的浓硫酸在约 250 ℃(常规热处理)或 320 ℃(微波辐射 20 s)的温度下进行焙烧。

第二种是使用石灰石 (CaCO 3 ) 或石灰(Ca(OH) 2或 CaO)的碱法,

第三是使用各种氯化试剂的氯化法。还有其他新方法,例如碳化(在 CO 2存在下使用 Na 2 CO 3和其他添加剂)和氟化(使用 NaF)



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