扎布耶锂精矿碳酸氢化法制备碳酸锂工艺技术研究.doc

扎布耶锂精矿碳酸氢化制备碳酸锂工艺技术研究 曾祖亮 福州扎布耶锂业有限公司 350600 摘要：本文就西藏扎布耶盐湖开采出的锂精矿的深加工工艺进行了实验研究，通过实验证实了碳酸氢化法能够适用于该矿种。 关键词：扎布耶锂精矿 洗涤剂 碳酸氢化 净化除杂 热分解 前言 西藏扎布耶盐湖是一个锂、硼、钾固液并存的特种综合性大型盐湖矿床，是世界少有的碳酸盐型盐湖，其卤水、固相沉积物中含有天然碳酸锂。该盐湖地表卤水、晶间卤水及固体矿物中含碳酸锂246。63万吨。西藏扎布耶高科技锂业有限公司已于2004年9月建成扎布耶锂矿，开始了对扎布耶锂精矿的开采利用，并用苛化法对扎布耶锂精矿进行了深加工，生产出合格的碳酸锂和单水氢氧化锂产品。为了进一步降低生产成本，开发出适合该矿种的新工艺，作者针对该矿种，采用碳酸氢化法进行了一定程度的工艺技术研究，通过工艺实验研究证明：碳酸氢化法能够适用于该矿种的深加工。下面就工艺实验情况简述于下： 实验目的： 1.摸索以扎布耶盐湖LI2CO3精矿为原料。采用碳酸氢化法制备碳酸锂的工艺技术条件，以期找到扎布耶锂精矿深加工的最佳工业化方案。 2.重点摸索不同温度、不同粒度、不同液固比和不同碳化时间条件下，碳酸氢化的效率和碳酸氢锂溶液过滤时所得锂渣的LI2CO3含量，过滤的难易程度，以及观测LIHCO3的分解情况以及产品质量情况。 实验原理 LI2CO3+H2O+CO2→LIHCO3 LIHCO3→LI2CO3↓+H2O+CO2↑ 实验设备及原料 ? 120×1000（11L）碳化塔3个; 2)过滤装置；真空抽滤，真空泵：2×Z-4型旋片式真空泵; 3)电炉W=1.5KW; 3)搅拌器（实验用）JJ—1型搅拌器; 4)离子交换柱子ф120х1000 1只; 5)热分解槽（不锈钢，10L，或1000ML烧杯）; 6)活性碳吸附柱　　ф120х1000 1只; 7)PH试纸和时钟比重计、温度计; 8)烘箱、布式漏斗? 150 5L抽滤瓶 验工艺流程：详见工艺流程方框图的二个流程 锂精矿磨细和洗涤实验： 1.实验方案1：1)取扎布耶盐湖锂精矿100Kg；2)用锷式破碎机粗磨至小于5mm；3)用XPC—?175型圆盘粉碎机细磨,装袋供洗涤用,取样进行筛分作粒度分析；4)洗矿：a )每次洗矿称矿4kg。倒入不锈钢锅中；b )取热析母液8L，取样分析母液成份；c )将热析母液倒入矿中，升温搅洗，直到沸腾后恒温15分钟；d )趁热真空抽滤。e )淋洗：取温度大于95℃的热析母液按液固比为1：1进行淋洗，抽干，得到洗精矿，取样分析洗精矿成份。 2、实验方案2：在实验方案1的基础上，将经细磨的锂精矿用160目分析筛筛分， 供洗矿的用，其余步骤与实验1相同。 3、实验过程分析和洗精矿质量分析：1)原矿和洗矿质量分析（%） 样品名称 方案号 Li2CO3 CaO MgO Na2O K2O Fe2O3 SO2- Al SiO2 Cl- 酸不溶物 水份 原 矿 方案1 55.2 0.52 0.24 21.76 1.20 0.16 0.68 0.12 0.12 4.17 2.86 10.89 方案2 53.3 1.154 0.219 — — — — — — 3.457 — 10.9 洗 精 矿 方案1 92.5 0.73 0.31 0.28 0.11 0.15 0.23 0.19 0.14 0.03 3.60 22.33 方案2 96.17 1.13 0.45 0.19 0.0757 0.241 0.3234 — — 0.038 — 24.09 94.25 1.14 0.265 — — — — — — 0.027 — 22.57 实验工艺流程方框图 2)洗矿过滤试验、洗矿产出率和过程分析： 原矿品位 % 原矿 粒度 原矿质量(g) 加母液量(ml) 搅洗 温度 (℃) 恒温搅洗时间(min) 抽滤 温度 (℃) 抽滤 时间 (min) 洗精 矿重 (g) 洗精矿干重 (g) 抽滤矿含水率(%) 洗精矿产出率(%) 53.3 -120目100% 230 460 97 25 97 4 239 176.5 26.15 76.74 53.3 -180目56.6% 248 500 98 15 98 3 286.5 209.5 26.9 84.4 53.3 -180目100% 190 380 98 15 98 2.5 234.6 159.8 31.8 84.11 53.3 -180目100% 250 500 99 15 68 3.5 263.5 204.7 22.3 81.88 53.3 -180目100% 300 600 102 240 30 20 308.5 235.6