【技術實現步驟摘要】
本公開涉及從鋰資源物中提取鋰的方法及系統。所述鋰資源物可以為鋰礦，所述鋰礦可以包含鋰輝石和鋰云母中的至少一種或就是鋰輝石或鋰云母。所述鋰資源物也可以為廢舊電池，尤其是經過預處理后的廢舊電池，所述預處理可以包含絕氧升華、熱解、冷卻過程。
技術介紹
1、目前從鋰礦石或廢舊電池中提鋰的方法主要為濕法冶金法，這類方法工藝流程較長，存在成本高、污染大等問題。
2、公開號cn112351953a的中國專利文獻中公開了一種氯化鋰的制備方法及其裝置，提出在鋰輝石礦中混入焦炭和氯氣后利用氯化反應來提取氯化鋰。該專利文獻中提出的方法及裝置是通過在氯化爐進行氯化反應生成氯化鋰氣體再使該氯化鋰氣體凝華得到氯化鋰。然而，由于鋰輝石礦除鋰元素(以氧化鋰的形式存在)外往往還含有鐵、鋁、硅、鈣、鎂等元素(以對應氧化物形式存在)，它們同樣存在提取和回收價值，但上述專利文獻中提出的方法及裝置側重于通過氯化反應提取鋰，無法對其他有價元素進行有效分離和回收。
3、實際上，鋰輝石礦中的鐵、鋁、硅、鈣、鎂等元素均可通過氯化反應轉變為相應的氯化物。其中，鐵、鋁、硅的氧化物通過氯化反應轉變而成的氯化物的沸點遠低于氯化鋰，可歸為低沸點氯化物；而鈣、鎂的氧化物通過氯化反應轉變而成的氯化物的沸點高于氯化鋰，可歸為高沸點氯化物。若要使這些低沸點氯化物和高沸點氯化物隨著氯化鋰氣體一并從氯化爐排出，則氯化爐的輸出煙氣溫度高，氯化反應時間長，并且還會增大后續對不用氯化物的分離難度。
技術實現思路
1、本公開目的在于提供
2、第一個方面，提供了一種從鋰資源物中提取鋰的方法，所述鋰資源物中除鋰化合物外還含有第一類可回收物質和第二類可回收物質，所述鋰化合物和所述第一類可回收物質在經過第一工業窯爐的火法冶煉后各自形成的反應物以有形物(指固態和/或液態物質)形式存在，所述第二類可回收物質在經過所述火法冶煉后形成的反應物以煙氣形式存在；其包括：將所述鋰資源物輸入所述第一工業窯爐進行所述火法冶煉，并對所述火法冶煉的產品進行不同物態間的分離，使所述鋰化合物和所述第一類可回收物質在經過所述火法冶煉后各自形成的反應物以有形物形式存在并作為第一待處理物質，并使所述第二類可回收物質在經過所述火法冶煉后形成的反應物以煙氣形式存在并作為第二待處理物質；對所述第一待處理物質進行濕法冶金處理，從而通過所述濕法冶金處理分別得到鋰目標產品和第一類可回收物質目標產品，所述鋰目標產品由所述鋰化合物經過所述火法冶煉后形成的反應物為原料轉化獲得，所述第一類可回收物質目標產品由所述第一類可回收物質經過所述火法冶煉后形成的反應物為原料轉化獲得；以及對所述第二待處理物質進行煙氣冷卻及氣固分離處理，從而通過所述煙氣冷卻及氣固分離處理得到的固體中獲得第二類可回收物質目標產品，所述第二類可回收物質目標產品由所述第二類可回收物質經過所述火法冶煉后形成的反應物為原料轉化獲得。
3、通常而言，所述第一工業窯爐為氯化爐，所述火法冶煉用于將所述鋰資源物與氯氣進行氯化反應。在此基礎上，所述鋰化合物在經過所述氯化反應后形成的反應物為氯化鋰，所述第一類可回收物質在經過所述氯化反應后形成的反應物為第一類氯化物，所述第二類可回收物質在經過所述氯化反應后形成的反應物為第二類氯化物，所述氯化鋰和所述第一類氯化物的沸點均大于第一溫度，所述第二類氯化物的沸點均小于所述第一溫度，所述第一工業窯爐(氯化爐)出口溫度為所述第一溫度。通常而言，所述火法冶煉(氯化反應)的溫度為800℃-1400℃。
4、具體的，對所述火法冶煉的產品進行不同物態間的分離，使所述鋰化合物和所述第一類可回收物質在經過所述火法冶煉后各自形成的反應物以有形物形式存在并作為第一待處理物質，并使所述第二類可回收物質在經過所述火法冶煉后形成的反應物以煙氣形式存在并作為第二待處理物質，可以包含：將所述氯化爐產生的爐渣與該氯化爐產生的爐氣進行分離的過程、將所述爐氣控溫至所述第一溫度的范圍的情況下進行預氣固分離分別得到所述第二待處理物質和預氣固分離回收粉塵的過程，以及將所述爐渣與所述預氣固分離回收粉塵配置為所述第一待處理物質的過程。
5、具體的，將所述爐氣控溫至所述第一溫度的范圍的情況下進行預氣固分離分別得到所述第二待處理物質和預氣固分離回收粉塵的過程，可以包含：通過彼此串聯的至少兩級爐氣降溫除塵處理后將最后一級爐氣降溫除塵處理輸出的煙氣作為所述第二待處理物質并將各級爐氣降溫除塵處理得到的粉塵作為所述預氣固分離回收粉塵，所述至少兩級爐氣降溫除塵處理中各級爐氣降溫除塵處理均包含將待除塵爐氣降溫至設定范圍后再進行除塵的操作。
6、可選的，所述至少兩級爐氣降溫除塵處理中至少最后或靠后一級爐氣降溫除塵處理采用了高溫氣體過濾裝置，所述高溫氣體過濾裝置中安裝有用于對待過濾氣體進行物理攔截的濾芯，所述濾芯為金屬濾芯或陶瓷濾芯。
7、可選的，所述濾芯為金屬膜濾芯；或者，所述濾芯為通過將金屬膜制作成袋狀而形成的金屬濾袋。
8、具體的，對所述第二待處理物質進行煙氣冷卻及氣固分離處理，從而從所述煙氣冷卻及氣固分離處理得到的固體中獲得第二類可回收物質目標產品，可以包含：通過彼此串聯的至少兩級煙氣降溫除塵處理將各級煙氣降溫除塵處理得到的粉塵分別單獨作為所述第二類可回收物質目標產品中的一種目標產品，所述至少兩級煙氣降溫除塵處理中各級煙氣降溫除塵處理均包含將待除塵煙氣降溫至設定范圍后再進行除塵的操作。
9、可選的，所述至少兩級煙氣降溫除塵處理中至少最前或靠前一級煙氣降溫除塵處理采用了高溫氣體過濾裝置，所述高溫氣體過濾裝置中安裝有用于對待過濾氣體進行物理攔截的濾芯，所述濾芯為金屬濾芯或陶瓷濾芯。
10、可選的，所述濾芯為金屬膜濾芯；或者，所述濾芯為通過將金屬膜制作成袋狀形成的金屬濾袋。
11、具體的，對所述第一待處理物質進行濕法冶金處理，從而通過所述濕法冶金處理分別得到鋰目標產品和第一類可回收物質目標產品，可以包含：使所述第一待處理物質配置為溶液再與化學沉淀劑進行混合從而將所述鋰化合物與所述第一類可回收物質中其中一者選擇性地與所述化學沉淀劑反應并以沉淀物形式析出，然后通過固液分離分別得到鋰目標產品和第一類可回收物質目標產品的操作。
12、通常而言，以水為溶劑、以所述第一待處理物質為溶質，將所述第一待處理物質配置為鹵水以作為所述溶液。
13、具體的，所述鋰資源物可以為鋰礦(通常為鋰輝石和鋰云母中的至少一種)，則：若所述鋰礦中含有鈣元素則所述第一類氯化物包含氯化鈣，若所述鋰礦中含有鎂元素則所述第一類氯化物包含氯化鎂，若所述鋰礦中含有鋅元素則所述第一類氯化物包含氯化鋅，若所述鋰礦中含有銫元素則所述第一類氯化物包含氯化銫，若所述鋰礦中含有銣元素則所述第一類氯化物包含氯化銣，若所述鋰礦中含有鉀元素則所述第一類氯化物包含氯化鉀，若所述鋰本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：
2.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：通過對所述氯化反應的產品進行不同物態間的分離，從而使所述第一類可回收物質在經過所述氯化反應后形成的第一類氯化物以有形物形式存在并作為第一待處理物質，所述第二類可回收物質在經過所述氯化反應后形成的第二類氯化物以及所述鋰化合物在經過所述氯化反應后形成的氯化鋰共同以煙氣形式存在并作為第二待處理物質，包含：將所述氯化爐產生的爐渣與該氯化爐產生的爐氣進行分離的過程、將所述爐氣控溫至所述第二溫度的范圍的情況下進行預氣固分離分別得到所述第二待處理物質和預氣固分離回收粉塵的過程，以及將所述爐渣與所述預氣固分離回收粉塵配置為所述第一待處理物質的過程。
3.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述至少兩級煙氣降溫除塵處理中至少最前或靠前一級爐氣降溫除塵處理采用了高溫氣體過濾裝置，所述高溫氣體過濾裝置中安裝有用于對待過濾氣體進行物理攔截的濾芯，所述濾芯為金屬濾芯或陶瓷濾芯。
4.如權利要求3所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述濾芯為
5.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述第一類氯化物中含有至少兩種氯化物；其包括：對所述第一待處理物質進行濕法冶金處理，從而通過所述濕法冶金處理得到第一類可回收物質目標產品，所述第一類可回收物質目標產品包含由所述至少兩種氯化物分別為原料轉化獲得的至少兩種可回收物質目標產品。
6.如權利要求5所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：對所述第一待處理物質進行濕法冶金處理，從而通過所述濕法冶金處理得到第一類可回收物質目標產品，包含：使所述第一待處理物質配置為溶液再與化學沉淀劑進行混合從而將所述至少兩種氯化物中特定氯化物與其他氯化物固液分離從而獲得的至少兩種可回收物質目標產品。
7.如權利要求6所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：以水為溶劑、以所述第一待處理物質為溶質，將所述第一待處理物質配置為鹵水以作為所述溶液。
8.如權利要求1-7中任意一項權利要求所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述鋰資源物為鋰礦，若所述鋰礦中含有鈣元素則所述第一類氯化物包含氯化鈣，若所述鋰礦中含有鎂元素則所述第一類氯化物包含氯化鎂，若所述鋰礦中含有銣元素則所述第一類氯化物包含氯化銣，若所述鋰礦中含有鉀元素則所述第一類氯化物包含氯化鉀，若所述鋰礦中含有鈉元素則所述第一類氯化物包含氯化鈉，若所述鋰礦中含有錳元素則所述第二類氯化物包含氯化錳，若所述鋰礦中含有銫元素則所述第二類氯化物包含氯化銫，若所述鋰礦中含有鋯元素則所述第二類氯化物包含氯化鋯，若所述鋰礦中含有鋅元素則所述第二類氯化物包含氯化鋅，若所述鋰礦中含有鋁元素則所述第二類氯化物包含氯化鋁，若所述鋰礦中含有硅元素則所述第二類氯化物包含四氯化硅，若所述鋰礦中含有鐵元素則所述第二類氯化物包含氯化鐵。
9.如權利要求8所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述鋰礦包含鋰輝石和鋰云母中的至少一種。
10.如權利要求9所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述至少兩級煙氣降溫除塵處理包含多級煙氣降溫除塵處理，所述多級煙氣降溫除塵處理中一級煙氣降溫除塵處理用于將待除塵煙氣降溫至低于氯化鐵的沸點溫度并高于氯化鋁的沸點溫度然后再進行除塵從而回收得到氯化鐵粉塵，所述多級煙氣降溫除塵處理中另一級煙氣降溫除塵處理用于將待除塵煙氣降溫至低于氯化鋁的沸點溫度并高于四氯化硅的沸點溫度然后再進行除塵從而回收得到氯化鋁粉塵。
11.如權利要求10所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述多級煙氣降溫除塵處理后的尾氣經進一步的降溫至低于四氯化硅的沸點溫度后通過氣液分離得到四氯化硅。
12.如權利要求11所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：對所述第一類可回收物質目標產品中的氯化鈉進行分離后，將分離出的氯化鈉作為原料通過氯堿工藝制取氫氧化鈉、氯氣和氫氣，然后將所述氯氣用于所述氯化反應，并將所述氫氣與所述四氯化硅反應制取硅。
13.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：還包括：將氯化鋰用水溶解制成溶液，經過除雜后與碳酸鈉或氫氧化鈉反應制備碳酸鋰或氫氧化鋰。
14.如權利要求1-7中任意一項權利要求所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述鋰資源物為經過預處理后的廢舊電池，所述預處理包含對廢舊電池的絕氧升華、熱解、冷卻過程。
15.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特...
【技術特征摘要】
1.從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：
2.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：通過對所述氯化反應的產品進行不同物態間的分離，從而使所述第一類可回收物質在經過所述氯化反應后形成的第一類氯化物以有形物形式存在并作為第一待處理物質，所述第二類可回收物質在經過所述氯化反應后形成的第二類氯化物以及所述鋰化合物在經過所述氯化反應后形成的氯化鋰共同以煙氣形式存在并作為第二待處理物質，包含：將所述氯化爐產生的爐渣與該氯化爐產生的爐氣進行分離的過程、將所述爐氣控溫至所述第二溫度的范圍的情況下進行預氣固分離分別得到所述第二待處理物質和預氣固分離回收粉塵的過程，以及將所述爐渣與所述預氣固分離回收粉塵配置為所述第一待處理物質的過程。
3.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述至少兩級煙氣降溫除塵處理中至少最前或靠前一級爐氣降溫除塵處理采用了高溫氣體過濾裝置，所述高溫氣體過濾裝置中安裝有用于對待過濾氣體進行物理攔截的濾芯，所述濾芯為金屬濾芯或陶瓷濾芯。
4.如權利要求3所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述濾芯為金屬膜濾芯；或者，所述濾芯為通過將金屬膜制作成袋狀形成的金屬濾袋。
5.如權利要求1所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述第一類氯化物中含有至少兩種氯化物；其包括：對所述第一待處理物質進行濕法冶金處理，從而通過所述濕法冶金處理得到第一類可回收物質目標產品，所述第一類可回收物質目標產品包含由所述至少兩種氯化物分別為原料轉化獲得的至少兩種可回收物質目標產品。
6.如權利要求5所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：對所述第一待處理物質進行濕法冶金處理，從而通過所述濕法冶金處理得到第一類可回收物質目標產品，包含：使所述第一待處理物質配置為溶液再與化學沉淀劑進行混合從而將所述至少兩種氯化物中特定氯化物與其他氯化物固液分離從而獲得的至少兩種可回收物質目標產品。
7.如權利要求6所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：以水為溶劑、以所述第一待處理物質為溶質，將所述第一待處理物質配置為鹵水以作為所述溶液。
8.如權利要求1-7中任意一項權利要求所述的從鋰資源物中提取鋰的方法，其特征在于：所述鋰資源物為鋰礦，若所述鋰礦中含有鈣元素則所述第一類氯化物包含氯化鈣，若所述鋰礦中含有鎂元素則所述第一類氯化物包含氯化鎂，若所述鋰礦中含有銣元素則所述第一類氯化物包含氯化銣，若所述鋰礦中含有鉀元素則所述第一類氯化物包含氯化鉀，若所述鋰礦中含有鈉元素則所述第一類氯化物包含氯化鈉，若所述鋰礦中含有錳元素則所述第二類氯化物包含氯化錳，若所述鋰礦中含有銫元素則所述第二類氯化物包含氯化銫，若所述鋰礦中含有鋯元素則所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高麟，蔣敏，夏燁，王紳，蒲柏霖，尹邦雪，楊海濤，
申請(專利權)人：成都易態科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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