【摘要】：本論文為克服傳統(tǒng)鋰云母提鋰工藝能耗高、設(shè)備要求高、環(huán)保性差、鋰提取率低、工藝流程冗長等缺點,提出了一種在常壓下采用濕法冶金,從鋰云母中選擇性浸提鋰的新方法。本論文以液固反應(yīng)縮核模型為基礎(chǔ),在333~363K溫度范圍內(nèi)采用鹽酸溶液對于從鋰云母中浸提鋰的過程進行了動力學(xué)研究。此項研究指出該浸取過程受固膜擴散控制,表觀活化能高達42.79kJ/mol。為了協(xié)助鋰的浸出,將氟化鈉引入系統(tǒng)。當(dāng)氟化鈉的添加量為礦物中總鋁摩爾量的0.5倍時,鋰的浸出過程仍然受固膜擴散控制,但表觀活化能降至28.10kJ/mol,鋰比較容易浸出。通過條件實驗研究了浸出過程各參數(shù)對鋰浸出率的影響。實驗結(jié)果表明,氟化鈉加入量、反應(yīng)溫度和鹽酸濃度對鋰浸出率的影響較大,而反應(yīng)時間、液固質(zhì)量比對鋰浸出率的影響相對較小。當(dāng)鹽酸濃度為24wt.%,液固質(zhì)量比為3.0:1時,鋰的浸出率為99.56%,但浸出液中氟、鋁含量較高。鋰云母的晶體結(jié)構(gòu)被徹底破壞,浸出渣物相為SiO_2、NaAl Si_3O_8。為了保證了較高鋰浸出率,同時降低浸出液中氟、鋁的濃度,通過改變氟化鈉加入量的方法改變了系統(tǒng)中的氟、鋁摩爾比,使氟和鋁在浸取階段生成氟鋁酸鈉。實驗結(jié)果表明,當(dāng)鹽酸濃度為20wt.%,液固質(zhì)量比為3.0:1時,氟化鈉添加量為礦物中總鋁摩爾量的4.0倍時,鋰的浸出率為96.20%,浸出液中鋁含量降至1.6g/L、氟含量降至3.1g/L,余酸(以HCl計)為23.13g/L。高氟浸出渣物相除SiO_2、NaAlSi_3O_8外,還產(chǎn)生了Na_5Al_3F_(14)相。隨后用堿浸法從高氟浸出渣中回收了氟化鈉,實現(xiàn)了氟、鋁分離。通過條件實驗研究了氟化鈉再生過程中各反應(yīng)條件的影響。氫氧化鈉加入量、液固質(zhì)量比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對氟化鈉再生率都有較大的影響。實驗結(jié)果表明,在最經(jīng)濟、高效的反應(yīng)條件下,控制體系終點pH值為10.0~10.5,氟化鈉的再生率為92.27%,浸出液中未檢出鋁。終產(chǎn)浸出渣物相為SiO_2、NaAlSi_3O_8、Al(OH)_3,可用于生產(chǎn)陶瓷。
【圖文】：

實驗裝置

鋰云母-鹽酸浸出液固反應(yīng)縮合模型
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TF826.3

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3 鄒思R，

本文編號：2652045