金属矿山

作者：周轩平汪洋赵昊陈瑜左可胜程宏飞

单位：长安大学地球科学与资源学院,陕西 西安 710054

关键词：锂云母,锂,硫酸,焙烧—浸出工艺,正交试验,

基金：国家自然科学基金项目(编号:42172043);山西省科技重大专项(编号:20181101003)。

为有效回收隐爆角砾岩筒型锂云母矿中的锂,采用焙烧—浸出工艺提取锂,并与花岗岩型锂云母中的锂提取进行对比研究。通过L9(33)正交试验得到最优锂浸出条件,并探讨了锂的浸出率影响因素和锂浸出机理。研究结果表明,在硫酸质量分数15%、液固比4 mL/ g、焙烧时间4 h 的条件下,角砾岩筒型锂云母中锂浸出最优条件为焙烧温度450 ℃、反应时间4 h、浸出温度200 ℃,而花岗岩型锂云母中锂浸出最优条件为焙烧温度900 ℃、反应时间4h、浸出温度200 ℃。最优条件下锂浸出率分别为99. 65%和94. 11%。不同因素对于锂浸出率的影响程度大小依次为浸出温度、焙烧温度、反应时间。进一步研究发现,焙烧—浸出过程中,锂云母结构被破坏,锂转化为可溶性硫酸盐扩散到溶液中。同时,高温焙烧后硫酸中氢离子更易置换锂云母结构中锂离子和其他金属离子,使锂的浸出率升高。角砾岩筒型锂云母中因含有萤石和托帕石等含氟矿物,其在适当温度(450 ℃)焙烧后再浸出时,氟与H+ 即可发生反应破坏其结构,有利于锂的溶出。花岗岩型锂云母需高温(900 ℃)焙烧脱羟基后,才能使其结构中锂易于与H+ 置换,从而获得较高的锂浸出率。焙烧—浸出工艺使用硫酸浓度较低,对设备腐蚀性较小,且工艺简单高效,具有工艺优越性。

来源：2024年第01期

《金属矿山》期刊编辑部

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