一種從鋰云母處理液中分離鉀銣的方法技術

本發明專利技術提供一種從鋰云母處理液中分離鉀銣的方法，具體包括以下步驟：（１）沉光鹵石分離鉀銣；（２）光鹵石除鎂；（３）氫氧化鎂循環重沉光鹵石。本發明專利技術的技術方案簡單易行，利用ＭｇＣｌ２形成復鹽結晶，沉淀分離高濃度ＬｉＣｌ溶液中的ＫＣｌ、ＲｂＣｌ，能將其中９０％以上的Ｋ、Ｒｂ析出，使母液能夠滿足沉淀碳酸鋰的Ｋ、Ｒｂ濃度要求，得到的光鹵石結晶經過除鎂處理，母液ｐＨ值１１～１３，Ｋ、Ｒｂ濃度較高，Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ等雜質濃度低，可以直接用于萃取工藝提Ｋ、Ｒｂ，適合于氯化物體系中的鋰和鉀銣的提取分離。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于無機材料領域，具體涉及。
技術介紹
銣無單獨工業礦物，常分散在云母、鐵鋰云母、銫榴石和鹽礦層、礦泉之中，是鋰、 銫等金屬冶煉過程中的副產物。由于鋰、銣、銫及其化合物具有特殊的性質，在國民經濟許 的多領域的應用越來越廣泛。近年來鋰電池行業發展非常快，生產鋰電池正極材料的碳酸 鋰市場需求幅度大幅增加。銣銫由于其優異的光電特性及化學活潑性，使其在各自技術領 域中有著獨特的用處，處于非其他金屬元素可以替代的不可或缺的地位。近年來隨著國內 外航天航空工業、原子能工業、生物工程能源工業等高新技術企業的迅猛發展，銣銫的需求 量也日益增加。在世界各種資源相對匱乏的今天，鋰云母因其含有豐富的鋰、鉀、銣、銫等有價元 素，對鋰云母中鋰、鉀、銣的綜合利用受到越來越廣泛的重視，現有鋰云母處理工藝主要有 (1)石灰石燒結法；(2)硫酸和硫酸鹽法；(3)氣-固反應法；(4)氯化法幾種工藝。其中，石 灰石燒結法因其處理過程廢渣量大、除雜過程復雜、能耗高等缺點已逐漸被淘汰。與石灰石 燒結法相比，硫酸和硫酸鹽法也存在除雜過程復雜、廢渣量大等缺點。氣-固反應法中S02、 S03、02需與礦石在700 900°C下反應，反應條件高，不易控制。與前述三種方法相比，氯化 法工藝是通過鋰云母和氯化鈉壓浸直接得到鋰、鈉、鉀、銣、銫的氯化物混合鹽溶液，經過二 次濃縮得到高濃度的氯化鋰溶液，該溶液中含有較高濃度的鉀、銣。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種工藝簡單實用、生產成本低、工藝簡單的從鋰云母處 理液中分離鉀銣的方法。本專利技術的技術方案如下，其特征在于包括以下步驟(1)沉光鹵石分離鉀銣在鋰云母氯化壓浸濃縮液中加入六水氯化鎂， (MgCl2. 6H20)固體，使MgCl2. 6H20稍過量，從而使混合溶液中Mg的含量大于25g/l，混合液 加熱升溫至140 146°C，混合液濃縮后，再對其進行冷卻，溫度冷至15°C以下，析晶，固液 分離，得到鉀銣光鹵石結晶和母液，析出的光鹵石結晶中帶出極少量的鋰，母液為含鎂的高 濃度氯化鋰、低濃度氯化鉀和氯化銣溶液，可以直接用于鹵水除鎂沉碳酸鋰工藝；(2)光鹵石除鎂將步驟⑴得到的光鹵石結晶溶于水，采用化學沉淀法加入燒堿 溶液，得到氫氧化鎂固體，使鎂以氫氧化鎂的形式沉淀除去，所得母液可以直接用于萃取分 離工藝提取鉀銣；(3)氫氧化鎂循環重沉光鹵石將步驟(2)得到的氫氧化鎂固體加入到鹽酸中，攪 拌，并使Mg(OH)2過量，溶液pH值大于7，中和反應0. 5 1小時，反應結束后固液分離，除 過量Mg (OH) 2，再濃縮得高濃度氯化鎂溶液；鋰云母氯化壓浸濃縮液中加入所述一定量的高濃度MgCl2溶液，升溫至140 146°C，濃縮，再冷卻析晶，溫度冷至15°C以下，固液分離，得 到鉀銣光鹵石結晶和母液，母液可直接除鎂用于沉碳酸鋰。 具體地說，本專利技術的方法的步驟(1)的目的是沉光鹵石分離鉀銣在鋰云母氯化 壓浸濃縮液中加入MgCl2. 6H20固體，MgCl2. 6H20過量，使溶液中Mg的含量大于25g/l，加熱 溫度升至140 146°C使其濃縮，再冷卻溫度冷至15°C以下，析晶，固液分離，得到鉀銣光鹵 石結晶和母液，母液可直接除鎂用于沉碳酸鋰，析出的光鹵石結晶中帶出極少量的鋰，母液 為含鎂的高濃度氯化鋰、低濃度氯化鉀和氯化銣溶液，在本步驟(1)中，90%以上的鉀銣以 光鹵石的形式從母液中結晶析出，反應原理 KCl+MgCl2. 6H20一"- KCl · MgCl2. 6H20RbCl+MgCl2. 6H20－>RbCl · MgCl2. 6H20本專利技術的方法的步驟(2)的目的是光鹵石除鎂將由步驟(1)得到的鉀銣光鹵石 結晶升溫溶于水中，用NaOH調節pH值11 13，反應15 45分鐘，固液分離，除去其中絕 大部分的Mg，母液為氯化鉀、氯化銣的混合溶液，母液可以直接用于鉀銣萃取分離的原料， 反應原理KCl · MgCl2. 6H20+Na0H- >Mg (OH) 2 J, +KClRbCl · MgCl2. 6H20+Na0H- >Mg (OH) 2 J, +RbCl本專利技術的方法的步驟(3)的目的是氫氧化鎂循環重沉光鹵石(a)將步驟⑵的光鹵石除鎂得到的Mg(OH)2固體加入濃鹽酸中，至Mg(OH)2過量， 溶液PH值大于7，攪拌反應，分離除過量Mg (OH) 2，得母液為高濃度的MgCl2溶液，反應原理Mg (OH) 2+HC1->MgCl2+H20(b)鋰云母氯化壓浸濃縮液中加入(a)的一定量的高濃度MgCl2溶液，升溫至 140 146°C，濃縮，再冷卻溫度，冷至15°C以下，析晶，固液分離，得到鉀銣光鹵石結晶和母 液，母液可直接除鎂用于沉碳酸鋰，反應原理KCl+MgCl2. 6H20一> KCl · MgCl2. 6H20RbCl+MgCl2. 6H20一>RbCl · MgCl2. 6H20本步驟(3)中，再加入鋰云母氯化壓浸濃縮液中重沉光鹵石，達到了循環利用，既 節省了原料，又避免了氫氧化鎂渣的堆積，還避免了鋰、鉀、銣隨氫氧化鎂帶出造成損失。在 本步驟(3)中，鹽酸的濃度可為30%以上。所述鋰云母氯化壓浸濃縮液是由鋰云母脫氟焙燒、氯化壓浸、二次濃縮制備的溶 液。本專利技術的方法包括但不僅限于上述鋰云母氯化壓浸液二次濃縮液中的鉀銣的分 離，還適用于在其他高濃度氯化鋰溶液中的鉀銣分離。本專利技術的技術方案簡單易行，利用MgCl2形成復鹽結晶，沉淀分離高濃度LiCl溶 液中的KCl、RbCl，能將其中90%以上的K、Rb析出，使母液能夠滿足沉淀碳酸鋰的K、Rb濃 度要求，得到的光鹵石結晶經過除鎂處理，母液PH值11 13，K、Rb濃度較高，Fe、Ca、Mg等 雜質濃度低，可以直接用于萃取工藝提K、Rb。本專利技術利用簡單的過程同時實現了由鋰云母 浸出液到沉碳酸鋰原料和鉀銣萃取原料的目的，同時利用過程中產生的廢渣，不僅解決了 鎂原料的問題，同時減少了由于渣造成的鋰、鉀、銣等貴重金屬的損失，提高了回收率，適合 于氯化物體系中的鋰和鉀銣的提取分離。附圖說明圖1為本專利技術的方法的工藝流程圖。 具體實施例方式下面參考附圖1，并結合具體實施例說明本專利技術的從鋰云母處理液中分離鉀銣的 方法，具體實施例如下實施例1 本實施例1的方法包括下列步驟(1)、鋰云母氯化壓浸法浸出液的濃縮液成分分析為Li :72.7g/l, K:13. 00g/l, Na :0. 96g/l，Rb :25. 16g/l。取此溶液1200ml，加入396. 5g六水氯化鎂，攪拌升溫至沸騰， 六水氯化鎂固體完全溶解，稍濃縮后冷卻至15°C，固液分離得鉀銣光鹵石結晶，測得母液中 含K :1· 86g/l，Rb 0. 19g/l，Mg :25· 6g/l，Li :71· 8g/l，可以直接用于鹵水除鎂沉碳酸鋰工 藝；(2)、將步驟(1)得到的光鹵石結晶加水1000ml，升溫攪拌至完全溶解，控制反應 溫度大于80°C，加入30%氫氧化鈉溶液，調節pH值到13，反應15分鐘，過濾分離，得到氫氧 化鎂固體，得氯化鉀、氯化銣混合母液，其中測得K 4. 72g/l，Rb 14. 2g/l，Mg :0· 0007g/l, 可以直本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從鋰云母處理液中分離鉀銣的方法，其特征在于包括以下步驟：　　（１）沉光鹵石分離鉀銣：在鋰云母氯化壓浸濃縮液中加入六水氯化鎂，（ＭｇＣｌ↓［２］．６Ｈ↓［２］Ｏ）固體，使ＭｇＣｌ↓［２］．６Ｈ↓［２］Ｏ稍過量，從而使混合溶液中Ｍｇ的含量大于２５ｇ／ｌ，混合液加熱升溫至１４０～１４６℃，混合液濃縮后，再對其進行冷卻，溫度冷至１５℃以下，析晶，固液分離，得到鉀銣光鹵石結晶和母液，析出的光鹵石結晶中帶出極少量的鋰，母液為含鎂的高濃度氯化鋰、低濃度氯化鉀和氯化銣溶液，可以直接用于鹵水除鎂沉碳酸鋰工藝；　　（２）光鹵石除鎂：將步驟（１）得到的光鹵石結晶溶于水，采用化學沉淀法加入燒堿溶液，得到氫氧化鎂固體，使鎂以氫氧化鎂的形式沉淀除去，所得母液可以直接用于萃取分離工藝提取鉀銣；　　（３）氫氧化鎂循環重沉光鹵石：將步驟（２）得到的氫氧化鎂固體加入到鹽酸中，攪拌，并使Ｍｇ（ＯＨ）↓［２］過量，溶液ｐＨ值大于７，中和反應０．５～１小時，反應結束后固液分離，除過量Ｍｇ（ＯＨ）↓［２］，再濃縮得高濃度氯化鎂溶液；鋰云母氯化壓浸濃縮液中加入所述一定量的高濃度ＭｇＣｌ↓［２］溶液，升溫至１４０～１４６℃，濃縮，再冷卻析晶，溫度冷至１５℃以下，固液分離，得到鉀銣光鹵石結晶和母液，母液可直接除鎂用于沉碳酸鋰。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李良彬，鄧招男，章小明，王彬，劉明，
申請(專利權)人：江西贛鋒鋰業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：36[中國|江西]