：

1.本發(fā)明涉及鋰電新能源技術(shù)的鋰礦石材料領(lǐng)域，主要涉及鋰礦石提鋰后的廢渣回收有價(jià)金屬的方法，特別是一種從鋰云母廢渣提鋰方法及鋰渣坯板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

2.隨著鋰電新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，以鋰云母為原料提取鋰云母中的鋰、銣、銫等的稀有金屬的技術(shù)不斷完善，因而以鋰云母為原料提取鋰及其鹽的方法得到充分發(fā)展與大量使用，而由此，也產(chǎn)生了大量的廢渣或叫鋰云母廢渣。

3.鋰云母鋰渣是鋰云母礦石中提取鋰及其化合物過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣，采用硫酸法、硫酸鹽法、石灰石法和食鹽壓煮法提取有價(jià)金屬金屬產(chǎn)生的固廢廢料。目前江西宜春地區(qū)即有大量堆積如山的鋰渣或叫鋰云母廢渣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止目前為止，就產(chǎn)生了大約有數(shù)百萬(wàn)噸鋰云母鋰廢渣或叫鋰云母渣或鋰渣。而隨著鋰鹽價(jià)格一路攀升，市場(chǎng)紅利的利潤(rùn)空間的不斷增大。如何科學(xué)環(huán)保綜合回收利用鋰云母廢渣或叫鋰渣或叫廢渣中的有價(jià)金屬的問(wèn)題，日益顯得尤為重要。目前鋰渣中的有價(jià)金屬主要為鋰、鉀、銣、銫。如何從鋰渣中提取有價(jià)金屬亟待需要突破。目前鋰渣混合鹽高溫焙燒工藝技術(shù)路線，主要是回轉(zhuǎn)窯和隧道窯。用回轉(zhuǎn)窯高溫焙燒鋰渣過(guò)程中窯爐內(nèi)部溫度受熱不均勻，結(jié)圈和結(jié)窯問(wèn)題嚴(yán)重，無(wú)法正常生產(chǎn)。然而隧道窯高溫焙燒鋰渣過(guò)程中，由于鋰渣中鉀鈉含量高，堿度大，鋰渣物料可塑性差，在碼垛過(guò)程中容易倒塌。更是在隧道窯爐中高溫焙燒過(guò)程中，產(chǎn)生塌窯現(xiàn)象。無(wú)法形成規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，而且采用上述的現(xiàn)有的以鋰云母礦石為原料提取鋰及其鹽的工藝，不能適用于以鋰渣為原料的同樣的提鋰及其鹽的工藝，這其中主要的原因之一，就是鋰云母鋰渣中的鋰含量過(guò)低。因此尋找一種工藝簡(jiǎn)單、成本低、易于操作、高效從鋰云母廢渣中提取有價(jià)金屬提取方法顯得尤為重要。本專利主要闡述一種輥道窯焙燒從鋰云母鋰渣中有價(jià)金屬提取的方法，在工業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)中應(yīng)用方法。

4.目前，鋰礦石焙燒主要采用回轉(zhuǎn)窯技術(shù)，回轉(zhuǎn)窯焙燒技術(shù)成熟，其產(chǎn)量大、易操作，已廣泛應(yīng)用于以鋰礦石為原料提鋰等工業(yè)化生產(chǎn)工藝流程中。但因回轉(zhuǎn)窯在焙燒過(guò)程中整個(gè)窯體和物料一直處于旋轉(zhuǎn)、翻滾的工作狀態(tài)，這一“動(dòng)態(tài)”焙燒方式，一是易導(dǎo)致機(jī)械動(dòng)力大，耗能大，操控精度以及焙燒溫度較難控制，而且焙燒過(guò)程中所產(chǎn)生的粉塵也相對(duì)較大，二是還存由于配料比例不合適的話極易發(fā)生“結(jié)窯”從而嚴(yán)重的影響生產(chǎn)與產(chǎn)量。

5.于是，業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注隧道窯焙燒技術(shù)研究，隧道窯焙燒相對(duì)于回轉(zhuǎn)窯則為“靜態(tài)”焙燒的一種方式，即，隧道窯不動(dòng)、物料不動(dòng)，將物料壓制模塊磚形，經(jīng)機(jī)械手層層疊起，碼載置窯車上，窯車以一定速度，一車一車連續(xù)行駛通過(guò)設(shè)定不同溫區(qū)段的隧道窯，完成物料焙燒過(guò)程。隧道窯焙燒有效避開(kāi)了回轉(zhuǎn)窯的不足，鋰的回收率較高，能耗低。同時(shí)設(shè)備完好率高，利用率高，維修費(fèi)用少。隧道窯焙燒，物料以磚塊形態(tài)進(jìn)入焙燒，整個(gè)焙燒過(guò)程基本不產(chǎn)生粉塵。

6.然而，在隨著隧道窯焙燒技術(shù)的不斷推進(jìn)的過(guò)程中，由隧道窯焙燒而產(chǎn)生的各種技術(shù)問(wèn)題的不足也不斷顯現(xiàn)出來(lái)，如對(duì)于采用隧道窯爐對(duì)其他的物料進(jìn)行焙燒時(shí)不會(huì)出現(xiàn)

的問(wèn)題，在對(duì)鋰礦石或者鋰云母原料的焙燒中不斷出產(chǎn)生，比如隧道窯焙燒產(chǎn)生的或存在的“塌窯”現(xiàn)象，成了制約鋰礦石采用該方法與裝置的進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難題。

7.上述這些技術(shù)問(wèn)題，均是以鋰云母為原料采用煅燒方式提取其原料中的有價(jià)金屬的工藝方法中出現(xiàn)的問(wèn)題。而采用同樣的煅燒工藝方法，在以鋰云母廢渣為原料進(jìn)行提鋰的過(guò)程中，就是盡量避免“塌窯”現(xiàn)象的發(fā)生時(shí)，經(jīng)實(shí)踐使用檢驗(yàn)，在其提取液中，均不能檢測(cè)出有鋰離子的分離物產(chǎn)生，即是說(shuō)以鋰云母廢渣為原料采用上述的現(xiàn)有工藝不能實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子的提取，經(jīng)分析究其原因，這可能是由于鋰云母提鋰后的廢渣中，其含鋰的量太低，經(jīng)檢測(cè)一般的上述的鋰云母廢渣中其鋰的含量一般的僅在0.4-0.7％。由于鋰云母廢渣中的鋰含量較低，而采用上述的工藝方法是難以對(duì)上述原料中的鋰離子進(jìn)行有效的提取分離，或者是說(shuō)由于提取率太低，其投入與產(chǎn)出比效益差。不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的量產(chǎn)，從而出現(xiàn)上述的鋰云母廢渣的大量廢棄堆積。

8.因此，如何來(lái)提供一種從鋰云母廢渣提鋰方法及鋰渣坯板結(jié)構(gòu)，以鋰礦石煅燒提鋰后的含鋰量低的鋰云母廢渣為原料，采用輥道窯焙燒工藝方法，同時(shí)通過(guò)對(duì)鋰渣坯板結(jié)構(gòu)的改變，即控制鋰渣坯板結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰云母廢渣坯板的充分焙燒，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰云母廢渣料中的鋰及其他金屬元素的有效提取。對(duì)鋰云母廢渣中的鋰提取率達(dá)90％以上，且可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。大幅度的降低了鋰云母廢渣提鋰的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰云母廢渣的充分利用，變廢為寶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

9.本發(fā)明的目的就是要提供一種從鋰云母廢渣提鋰方法及鋰渣坯板結(jié)構(gòu)，是以鋰云母廢渣為原料，采用輥道窯焙燒工藝，及通過(guò)對(duì)鋰云母鋰渣坯板的形狀結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)方法的改變，使鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鈣鹽等物料之間的結(jié)構(gòu)間隙更加緊密結(jié)合焙燒，在高溫?zé)蛇^(guò)程中有利于離子交換復(fù)分解反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰云母廢渣原料中的鋰的提取率的提高。提高了鋰云母提取的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益，且工藝流程簡(jiǎn)短，操作簡(jiǎn)單。

10.本發(fā)明的目的是提供一種鋰云母廢渣提鋰方法，以含鋰量低的鋰云母廢渣為原料，采用輥道窯焙燒工藝，其包括如下方法步驟：

11.1)鋰云母鋰渣配料與預(yù)處理，

12.以鋰云母廢渣為原料，將鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鹽按配比充分?jǐn)嚢桀A(yù)混合處理，為鋰渣混合料，

13.2)物理均勻化處理，將步驟1)的鋰渣混合料和水充分混合后，并一同置于球磨裝置中，進(jìn)行充分球磨混合，為鋰渣混合漿料，

14.3)噴霧干燥制鋰渣噴霧料，

15.將步驟2)鋰渣混合漿料由攪拌池裝置中通過(guò)管道輸送至噴霧干燥塔裝置中，進(jìn)行噴霧干燥處理，為鋰渣噴霧料；

16.4)壓制成鋰渣坯板，

17.將鋰渣噴霧料經(jīng)陳化處理為陳化鋰渣噴霧料，將陳化鋰渣噴霧料通過(guò)喂料機(jī)裝置連續(xù)性操作，置于壓機(jī)中，壓制成相應(yīng)形狀結(jié)構(gòu)的鋰渣坯板；

18.5)烘干塑形，

19.將步驟4)鋰渣坯板經(jīng)過(guò)輥道窯爐烘干裝置系統(tǒng)，烘干至鋰渣坯板塊強(qiáng)度更加堅(jiān)

硬，達(dá)到塑形要求；并控制經(jīng)烘干后的鋰渣坯板經(jīng)高溫焙燒工序時(shí)不炸裂；為塑形鋰渣坯板；

20.6)高溫焙燒，

21.將塑形鋰渣坯板以單片板形式置于輥道窯裝置的輥道中，經(jīng)單片板高溫焙燒處理，控制焙燒溫度為860-900℃，焙燒及保溫時(shí)間為40min-70min，經(jīng)冷卻為焙燒鋰渣坯板料；

22.7)破碎、球磨浸出，將步驟6)的焙燒鋰渣板料使用破碎裝置進(jìn)行破碎，經(jīng)破碎后再置于球磨裝置進(jìn)一步的球磨處理，為球磨漿料，向球磨漿料中進(jìn)一步的加入水溶液，進(jìn)行浸出處理，得硫酸鋰鹽浸出液；

23.8)固液分離，制產(chǎn)成品，

24.步驟7)硫酸鋰鹽浸出液經(jīng)過(guò)濾裝置固液沉降分離得濾液和濾渣，將濾液經(jīng)凈化沉鋰制備氫氧化鋰或碳酸鋰產(chǎn)品。

25.所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其步驟1)所述鈉鉀混合鹽為硫酸鈉或硫酸鉀鹽的混合，所述碳酸鹽為碳酸鈣；控制鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鈣鹽按質(zhì)量配比為＝70-80:10-30:5-8，進(jìn)行攪拌預(yù)混合處理。

26.優(yōu)選的，是步驟2)控制鋰渣混合料和水的質(zhì)量比為62-68：32-38；控制在常溫條件下球磨混合處理時(shí)間為1.5-3小時(shí)。

27.進(jìn)一步的，是步驟3)管道輸送是控制鋰渣混合漿料于管道輸送速度為6.3ml/s-6.9ml/s；控制鋰渣混合漿料粒度為4.5-5.0微米；比重為1.62-1.70g/cm3。

28.所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其所述噴霧干燥處理是控制噴霧干燥溫度為620-700℃；控制鋰渣噴霧料顆粒大小配比為：20目≤1.0％,40-50目45-55％，60-70目30-45％，80-90目5-12％，100目≤2.5％；控制鋰渣噴霧料的水份含量為6-9wt％。

29.本發(fā)明優(yōu)選的，是所述攪拌預(yù)混合處理是將鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鹽按配比置于螺旋混料機(jī)裝置中，控制攪拌混料時(shí)間為30-60min，以達(dá)到活化預(yù)處理效果。

30.所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其步驟4)陳化處理是控制陳化處理時(shí)間為20-48小時(shí)，控制陳化鋰渣噴霧料的水份含量為5-8wt％。

31.本發(fā)明所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其所述鋰渣坯板是控制鋰渣坯板的長(zhǎng)度為520-550mm，寬度為380-430mm，厚度為25-35mm；于鋰渣坯板的一面上設(shè)有若干導(dǎo)熱凹槽，控制任意兩相鄰導(dǎo)熱凹槽之間的間隔距離為35-45mm；控制導(dǎo)熱凹槽的深度為鋰渣坯板厚度的1/8-1/12之間。

32.本發(fā)明公開(kāi)的一種從鋰云母廢渣提鋰方法及鋰渣坯板結(jié)構(gòu)，其用輥道窯焙燒工藝方法及對(duì)鋰渣坯板的結(jié)構(gòu)的改變，具有如下突出的優(yōu)點(diǎn)：

33.一是本發(fā)明是以鋰云母廢渣中其鋰的含量在0.4-0.7wt％質(zhì)量比的鋰云母廢渣為原料，即鋰云母廢渣中的鋰的含量比較低，而采用現(xiàn)有的提取工藝方法難實(shí)現(xiàn)對(duì)其的提取的情況下；而采用上述的輥道窯焙燒工藝，通過(guò)改變其工藝技術(shù)方法參數(shù)與形式，如采用噴霧干燥的方式對(duì)本發(fā)明的鋰渣混合漿料通過(guò)管道輸送至噴霧干燥塔裝置中進(jìn)行噴霧干燥處理后，尤其是對(duì)通過(guò)對(duì)鋰渣噴霧顆粒料的粒度或粒徑大小的不同直徑大小的控制，及不同粒徑直徑大小的鋰渣噴霧顆粒料的比例的控制，從而使鋰云母廢渣料中的鋰等金屬元素與混合鹽能夠以微粒的狀態(tài)形式相結(jié)合，從而使鋰金屬元素能夠達(dá)到應(yīng)提盡提取的提出

來(lái)，從鋰云母廢渣提取后的渣料中分析得到其氧化鋰的含量?jī)H為0.12的含量，即是在經(jīng)本發(fā)明的工藝方法提取后的渣料中僅有極微量的氧化鋰殘余。從鋰云母廢渣中鋰的提取率達(dá)90％以上；

34.二是本發(fā)明通過(guò)對(duì)鋰云母廢渣即用于焙燒的鋰渣坯板結(jié)構(gòu)的改變與大小尺寸的確定，一方面實(shí)現(xiàn)了利用現(xiàn)有的燒制瓷磚的輥道窯裝置設(shè)備即可直接的工業(yè)化自動(dòng)化的對(duì)鋰渣坯板的焙燒，同時(shí)由于在鋰渣坯板上設(shè)有導(dǎo)熱凹槽，使坯板在煅燒窯爐內(nèi)的熱量能對(duì)其實(shí)現(xiàn)充分的進(jìn)行焙燒，使磚塊或叫坯板焙燒過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)更加完全，有價(jià)金屬提取率更加高效，而且在實(shí)際的焙燒生產(chǎn)時(shí)，在出窯降溫工序工段中，散熱降溫效率也大大提高。磚塊即鋰渣坯板在輥道上流水線式行走過(guò)程中，即可防止勞作人員的燙傷，減少了安全事故的發(fā)生。從而實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)和提高提取率的有機(jī)相統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化、自動(dòng)化生產(chǎn)。而現(xiàn)有技術(shù)的用于焙燒的坯板結(jié)構(gòu)一般不會(huì)設(shè)有導(dǎo)熱凹槽結(jié)構(gòu)，這是由于按現(xiàn)有的凹槽結(jié)構(gòu)，對(duì)其坯板進(jìn)行焙燒時(shí)，鋰渣坯板的破碎率太高，不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化與自動(dòng)化的焙燒生產(chǎn)；

35.三是，更節(jié)能更環(huán)保：節(jié)省電耗，經(jīng)實(shí)際焙燒比較本發(fā)明的方法較現(xiàn)有的技術(shù)方案，可節(jié)省燃耗≥40％；鋰渣坯板狀物料輸送狀態(tài)下烘干與焙燒全過(guò)程，基本無(wú)粉塵；設(shè)備完好率高：設(shè)備完好率提高80％以上，減少維修停機(jī)時(shí)間，提高連續(xù)生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，對(duì)大量的鋰礦廢渣的回收再利用，經(jīng)再次回收后的鋰渣料，可再作為其他建材的原料再利用。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)計(jì)算，從鋰云母廢渣中的各稀有金屬的提取率，其有價(jià)金屬鋰提取率90.75％，銣提取率88.20％，銫提取率89.34％，鉀提取率91.98％，鈉提取率92.66％。實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的廢渣的循環(huán)再利用。

附圖說(shuō)明：

36.圖1所示，為本發(fā)明鋰渣坯板的結(jié)構(gòu)示意圖，

37.圖2所示，為圖1側(cè)視示意圖，

38.圖中：1、鋰渣坯板，2、導(dǎo)熱凹槽。

具體實(shí)施方式：

39.下面根據(jù)具體的相應(yīng)的一實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明所述的上、下或上方、下方，左、右等均是相對(duì)于本發(fā)明的附圖結(jié)構(gòu)而言；質(zhì)量比或質(zhì)量份。本發(fā)明所述的以含鋰量低的鋰云母廢渣為原料是指鋰云母廢渣中其鋰的含量在0.4-0.7wt％質(zhì)量比的鋰云母廢渣原料。

40.如圖1-2所示，本發(fā)明公開(kāi)的一種鋰云母廢渣提鋰方法及鋰渣坯板結(jié)構(gòu)，本發(fā)明鋰云母廢渣制備的鋰渣坯板如圖所示，于鋰渣坯板1的一面設(shè)有若干導(dǎo)熱凹槽2；以鋰云母廢渣為原料，采用輥道窯焙燒工藝，其包括如下方法步驟：

41.1)鋰云母鋰渣配料與預(yù)處理，

42.以鋰云母廢渣為原料，將鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鹽按配比充分?jǐn)嚢桀A(yù)混合處理，所述鈉鉀混合鹽為硫酸鈉或硫酸鉀鹽的混合，所述碳酸鹽為碳酸鈣；控制鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鈣鹽按質(zhì)量配比為＝70-80:10-30:5-8，進(jìn)行攪拌預(yù)混合處理；所述攪拌預(yù)混合是將鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鹽按配比置于螺旋混料機(jī)裝置中，控制攪拌混料時(shí)間為30-60min，以達(dá)到活化預(yù)處理效果，為鋰渣混合料，

43.2)物理均勻化處理，將步驟1)的鋰渣混合料和水充分混合后，并一同置于球磨裝置中，進(jìn)行充分球磨混合，控制鋰渣混合料和水的質(zhì)量比為62-68：32-38；即是控制置于球磨裝置中的鋰渣混合料和水的混合溶液中的水含量控制在32—38wt％，控制在常溫條件下球磨混合處理時(shí)間為1.5-3小時(shí)；為鋰渣混合漿料，

44.3)噴霧干燥制噴霧干燥料，

45.將步驟2)鋰渣混合漿料抽于攪拌池中在不斷攪拌的狀態(tài)下，由攪拌池裝置中通過(guò)管道輸送至噴霧干燥塔裝置中，進(jìn)行噴霧干燥處理，管道輸送是控制鋰渣混合漿料于管道輸送速度為6.3ml/s-6.9ml/s；控制鋰渣混合漿料粒度為4.5-5.0微米；比重為1.62-1.70g/cm3；控制噴霧干燥溫度為620-700℃；控制鋰渣噴霧料顆粒大小配比為：20目1.0％,40-50目45-55％，60-70目30-45％，80-90目5-12％，同時(shí)控制鋰渣噴霧料中的顆粒粒度直徑為100目的≤2.5％；為鋰渣噴霧料；同時(shí)控制鋰渣噴霧料中的水份含量為6-9wt％；

46.4)壓制成鋰渣坯板，將鋰渣噴霧料經(jīng)陳化處理為陳化鋰渣噴霧料，將陳化鋰渣噴霧料通過(guò)喂料機(jī)裝置連續(xù)性操作，置于壓機(jī)中，控制陳化處理時(shí)間為20-48小時(shí)，控制陳化鋰渣噴霧料的水份含量為5-8wt％。壓制成相應(yīng)形狀結(jié)構(gòu)的鋰渣坯板；本發(fā)明優(yōu)選是控制鋰渣坯板的長(zhǎng)度為520-550mm，寬度為380-430mm，厚度為25-35mm；

47.5)烘干塑形，

48.將步驟4)鋰渣坯板經(jīng)過(guò)輥道窯爐烘干裝置系統(tǒng)，烘干至鋰渣坯板塊強(qiáng)度更加堅(jiān)硬，達(dá)到塑形要求；并控制經(jīng)烘干后的鋰渣坯板經(jīng)高溫焙燒工序時(shí)不炸裂，并控制塑形鋰渣坯板的水分含量≤1.0wt％；為塑形鋰渣坯板；

49.6)高溫焙燒，

50.將塑形鋰渣坯板以單片板形式并以連續(xù)不間斷的方式，置于輥道窯裝置的輥道上進(jìn)行焙燒，經(jīng)單片板高溫焙燒處理，控制焙燒溫度為860-900℃，焙燒及保溫時(shí)間為40min-70min，即是在上述焙燒溫度的條件下，保持上述溫度條件下的焙燒，經(jīng)冷卻為焙燒鋰渣坯板料；

51.7)破碎、球磨浸出，

52.將步驟6)的焙燒鋰渣板料使用破碎裝置進(jìn)行破碎，經(jīng)破碎后再置于球磨裝置進(jìn)一步的球磨處理，為球磨漿料，向球磨漿料中進(jìn)一步的加入水溶液，進(jìn)行浸出處理；控制球磨、浸出處理時(shí)的，液固比＝1:1，并控制浸出時(shí)間1-2h，溫度為常溫，即使熟料中有價(jià)金屬以硫酸鹽體系化合物進(jìn)入浸出液中，為硫酸鋰鹽浸出液；

53.8)固液分離，制產(chǎn)成品，

54.步驟7)硫酸鋰鹽浸出液經(jīng)過(guò)濾裝置固液沉降分離得濾液和濾渣，將濾液經(jīng)凈化沉鋰制備氫氧化鋰或碳酸鋰產(chǎn)品。即從上述工藝步驟中浸出的硫酸鋰鹽等浸出溶液采用現(xiàn)有的分離提純方法，制備高純的碳酸鋰或氫氧化鋰等其他高純鋰鹽產(chǎn)品。該步可采用現(xiàn)有固液提鋰工藝進(jìn)行提鋰即提取高純的即電池級(jí)碳酸鋰或電池級(jí)氫氧化鋰等產(chǎn)品；經(jīng)檢測(cè)利用本發(fā)明的上述工藝方法制備的電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)品及電池級(jí)氫氧化鋰產(chǎn)品均符合其國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。碳酸鋰含量達(dá)99.9％；鉀小于0.005％，鈉小于0.001％，鈣小于0.003％，

55.鋁小于0.001％等。

56.本發(fā)明所述鋰渣坯板包括鋰渣坯板，控制鋰渣坯板的長(zhǎng)度為520-550mm，寬度為380-430mm，厚度為25-35mm；于鋰渣坯板的一面一般是底面上設(shè)有若干導(dǎo)熱凹槽，一般是設(shè)

七個(gè)導(dǎo)熱凹槽2，控制任意兩相鄰導(dǎo)熱凹槽之間的間隔距離為35-45mm；控制導(dǎo)熱凹槽的深度為鋰渣坯板厚度的1/8-1/12之間。下面實(shí)施例未說(shuō)明之處均與上述具體實(shí)施方式所述相同。

57.采用本發(fā)明的工藝方法對(duì)鋰云母廢渣中的鋰及各稀有金屬元素提取后的渣料中，經(jīng)對(duì)其渣料中的化學(xué)成份進(jìn)行檢測(cè)，其各主要成分比如下：li2o，0.12，rb2o，0.08；見(jiàn)下表2。

58.實(shí)施例1

59.如圖1-2所示，本發(fā)明公開(kāi)的一種鋰云母廢渣提鋰方法及鋰渣坯板結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例的鋰渣坯板的結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，于鋰渣坯板1的底面上設(shè)有若干導(dǎo)熱凹槽2，本實(shí)施例是設(shè)7個(gè)導(dǎo)熱凹槽2，同時(shí)控制導(dǎo)熱凹槽2在鋰渣坯板1上的深度為為鋰渣坯板厚度的1/6-1/12，如果導(dǎo)熱凹槽2的深度太深，鋰渣坯板2的破損率太高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，即嚴(yán)重的影響其生產(chǎn)量生產(chǎn)效率不高；

60.以江西某地的鋰云母廢渣為原料，其鋰電鋰云母鋰渣即其鋰云母廢渣中的礦樣中的主要組成成分，經(jīng)檢測(cè)分析結(jié)果如下表1(％)

61.(li2o)(rb2o)(cs2o)(k2o)(na2o)(sio2)(al2o3)其他0.560.380.2512.7510.6945.6925.883.65

62.以上述的組成成分的鋰云母廢渣或叫鋰渣(下同)為原料，按如下工藝方法制備：

63.1)鋰云母鋰渣預(yù)處理：按照鋰渣：鈉鉀混合鹽：碳酸鈣鹽＝70-80:10-30:5-8；配料均為干基，比例均為質(zhì)量比；螺旋混料機(jī)攪拌混料30-60min，鈉鉀鹽是為硫酸鈉和硫酸鉀各按50％的質(zhì)量比例的混合，以達(dá)到活化預(yù)處理效果；為鋰渣混合料；

64.2)、球磨物理均化：將步驟1)預(yù)處理的鋰渣混合料按照漿料水份：35-38％，鋰渣混合料和一定量的水，即水的質(zhì)量占35-38％，加入球磨機(jī)中，充分球磨活化，形成漿料即鋰渣混合漿料；漿料通過(guò)管道泵入中轉(zhuǎn)攪拌池中；控制其漿料流速：6.6ml/s-6.9ml/s；漿料細(xì)度：4.5-5.0微米，或過(guò)250目篩網(wǎng)，控制漿料比重1.66-1.70g/cm3。其工藝參數(shù)變化大容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，無(wú)法正常生產(chǎn)；此過(guò)程是鋰渣和輔料在球磨過(guò)程中物理均化更加充分，可以大大提高有價(jià)金屬的提取率；為鋰渣混合漿料；

65.3)、噴霧干燥：將步驟2)的攪拌池中均化料即鋰渣混合漿料用柱塞泵按照一定的流速泵入噴霧塔中進(jìn)進(jìn)行噴霧干燥處理，干燥溫度650-700℃，噴霧粉料即鋰渣噴霧料控制其水分在6.0-7.0％，實(shí)際情況根據(jù)水分在控制干燥溫度和均化漿料的流速；本實(shí)施例的鋰渣噴霧料的顆粒級(jí)配比要求:20目≤1.0％,40目45-55％，60目30-45％，80目5-12％，100目及以下的≤2.5％；余下可以為其他的顆粒大小均勻噴霧料，有利于后續(xù)工序壓制成型，使物料之間的結(jié)構(gòu)間隙更加緊密，在高溫?zé)蛇^(guò)程中有利于離子交換復(fù)分解反應(yīng)；而提高了有價(jià)金屬的高效提取，為鋰渣噴霧料；

66.4)、壓制成鋰渣坯板：將鋰渣噴霧料經(jīng)過(guò)24小時(shí)陳化，為高位料倉(cāng)中的噴霧料即陳化鋰渣噴霧料，將其置于相應(yīng)的裝置中從喂料機(jī)流入壓機(jī)中壓制成規(guī)格型號(hào)為537mm*400mm*30mm鋰渣坯板1或叫磚塊,本實(shí)施例是利用現(xiàn)有陶瓷磚生產(chǎn)裝置一體化的同時(shí)制備出料三塊鋰渣坯板1，喂料機(jī)自動(dòng)化程度高可以連續(xù)性操作；鋰渣坯板1中的水份必須控制在6.0-7.0％，否則在壓制過(guò)程中出現(xiàn)很多問(wèn)題；同時(shí)物料必須經(jīng)過(guò)24小時(shí)以上的陳化處理以增加其粘合性能不致后續(xù)工藝中會(huì)被破碎；并于鋰渣坯板1的底部有28mm*25mm*3mm的導(dǎo)

熱凹槽2，通過(guò)控制鋰渣坯板1底部的導(dǎo)熱凹槽2的深度控制在鋰渣坯板1厚度的1/10即為3毫米深，如果太深則不利于后續(xù)的搬運(yùn)操作，即極易斷裂，不能運(yùn)輸，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、工業(yè)化的生產(chǎn)；同時(shí)于鋰渣坯板1上設(shè)有7條導(dǎo)熱凹槽2的磚塊在輥道窯爐內(nèi)部，其底部設(shè)有若干個(gè)傳熱的通道導(dǎo)熱凹槽2，受熱更加均勻，磚塊焙燒過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)更加完全；有價(jià)金屬提取率更加高效。在出窯降溫工序工段中，散熱降溫效率也大大提高；磚塊在輥道上流水線式行走過(guò)程中，可防止勞作人員的燙傷，減少了安全事故的發(fā)生。從而實(shí)現(xiàn)了安全與生產(chǎn)的相統(tǒng)一,導(dǎo)熱凹槽2規(guī)則成形，任意兩導(dǎo)熱凹槽2之間設(shè)有40mm間距，合理穩(wěn)固平衡了導(dǎo)熱凹槽2的結(jié)構(gòu)；為提高生產(chǎn)效率一般是采用平整的三塊一體化的操作。平穩(wěn)流水作業(yè)于輥道上；推送定位輸送：將壓制的磚塊一體化同時(shí)壓制出料三塊鋰渣坯板1即磚塊(下同)，通過(guò)推送定系統(tǒng)置于輸送帶上，再通過(guò)紅外線定位系統(tǒng)排成行列，成3塊模塊化進(jìn)入輥道窯烘干工序；此工段工序采用plc系統(tǒng)控制，減少工人的勞作，大大減少了用工的成本；

67.5)、烘干塑形：輥道窯烘干工序溫度熱量是通過(guò)用引風(fēng)機(jī)從燒成輥道窯降溫工段引流過(guò)來(lái)；充分利用其熱量，采用“風(fēng)冷降溫”模式，使燒成輥道窯降溫工段達(dá)到其效果；鋰渣坯板1經(jīng)過(guò)輥道窯爐烘干后磚塊強(qiáng)度更加堅(jiān)硬，達(dá)到塑形的效果。烘干后的磚塊即鋰渣坯板1的水分≤1.0％，經(jīng)實(shí)踐鋰渣坯板中的水分過(guò)大在高溫?zé)晒ば蛑?，磚塊中的水分不能及時(shí)釋放造成鋰渣坯板1即會(huì)炸裂，因炸裂而形成的小塊料在輥道窯的輸送過(guò)程中會(huì)被輥棒夾住，使得輥棒無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，造成堵窯生產(chǎn)事故；因而需要對(duì)鋰渣坯板1的水份進(jìn)行嚴(yán)格的控制上述的范圍內(nèi)，即小于1.0％的質(zhì)量比；

68.6)、高溫焙燒：鋰渣坯板1即磚塊在輥道窯高溫?zé)蓞^(qū)，高溫區(qū)控制溫度880-900℃，焙燒與保溫時(shí)間為45min-60min，在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“固固傳質(zhì)，晶相重構(gòu)”，使磚塊中有價(jià)金屬形成可溶行的硫酸鹽，從而實(shí)現(xiàn)了有價(jià)金屬和物料中其他物質(zhì)分離提取；由于輥道窯內(nèi)部空間小，采用對(duì)流和輻射傳熱方式，使其溫度調(diào)控更加精準(zhǔn)，操作簡(jiǎn)單；工藝技術(shù)操作性可靠穩(wěn)固；為焙燒鋰渣坯板料；

69.8、固液分離，制產(chǎn)成品及輸送：經(jīng)高溫?zé)珊蟮谋簾囋靼辶?；通過(guò)皮帶輸送裝置輸送到料倉(cāng)；經(jīng)破碎：將燒成的塊狀熟料即焙燒鋰渣坯板料經(jīng)過(guò)破碎，破碎成小塊料，減少后續(xù)球磨時(shí)間。再經(jīng)過(guò)球磨研細(xì)浸出，控制其液固比＝1:1，浸出時(shí)間1-2h，溫度為常溫。使焙燒鋰渣坯板料中有價(jià)金屬以硫酸鹽體系化合物進(jìn)入浸出液中；固液分離：將有價(jià)金屬的硫酸鹽化合物漿料液，經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置固液沉降分離獲得濾液和濾渣；濾渣可以作為混凝土的摻合料；濾液就是所需要的有價(jià)金屬硫酸鹽體系混合液；混合液中有價(jià)金屬鋰、鉀、鈉、銣、銫處于共存共溶基態(tài)。有價(jià)金屬分離富集：混合液中鋰經(jīng)過(guò)凈化沉鋰，制備成高純碳酸鋰或高純氫氧化鋰，或叫電池級(jí)碳酸鋰或電池級(jí)氫氧化鋰。其中銣銫通過(guò)逆流萃取實(shí)現(xiàn)銣銫分離富集；鉀、鈉經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶干燥得到硫酸鈉鉀混合鹽。

70.采用本發(fā)明的工藝方法對(duì)鋰云母廢渣中的鋰及各稀有金屬元素提取后的渣料中，經(jīng)對(duì)其渣料中的化學(xué)成份進(jìn)行檢測(cè)，其各主要成分比如下表2(％)：

71.表2，

72.(li2o)(rb2o)(cs2o)(k2o)(na2o)(sio2)(al2o3)其他0.120.080.040.9610.640.8928.8916.67

73.說(shuō)明：從上述的以鋰云母廢渣為原料提鋰后的渣料中，對(duì)其渣料的各組分成份進(jìn)一步的分析得出上述的各組成成份的含量如上表2的結(jié)果；

74.下述實(shí)施例中未說(shuō)明之處均是與本實(shí)施及具體實(shí)施方式的說(shuō)明相同。

75.實(shí)施例2

76.本實(shí)施例使用的原料是江西某公開(kāi)的鋰礦石為原料生產(chǎn)鋰鹽后產(chǎn)生的鋰云母廢渣即鋰云母鋰渣，原料中的組分與例1相同，按照鋰渣：混合鹽：碳酸鈣＝80：15:5質(zhì)量比，螺旋混料35min，經(jīng)過(guò)球磨均化獲得合格的漿料液，在噴霧干燥工序中，干燥溫度680℃，噴霧粉料水份6.5％，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，顆粒級(jí)配為:20目0.7％,40目48％，60目30-45％，80目10％，100目以下1.8％。達(dá)到要求。在高位料倉(cāng)中陳化26小時(shí)，通過(guò)壓機(jī)壓制成510mm*480mm*28mm，一體化出3塊磚塊，通過(guò)推送定位輸送置于皮帶輸送裝置上，在輥道窯烘干塑性后獲得水份為0.75％鋰渣坯板1。在進(jìn)入輥道窯高溫焙燒工序，高溫焙燒溫度888℃，保溫時(shí)間50min，經(jīng)過(guò)對(duì)流和輻射傳熱，溫度得到精準(zhǔn)的調(diào)控為8℃。固固傳質(zhì)迅速，有價(jià)金屬離子交換復(fù)分解更充分。操作簡(jiǎn)單，工藝技術(shù)操作性可靠穩(wěn)固。經(jīng)過(guò)成品輸送、破碎、球磨浸出、固液分離獲得濾液和濾渣。經(jīng)過(guò)檢測(cè)計(jì)算，有價(jià)金屬見(jiàn)下表3所示；保溫時(shí)間50min，經(jīng)過(guò)破碎、球磨、浸出、固液沉降分離等工序工段經(jīng)過(guò)檢測(cè)計(jì)算獲得有價(jià)金屬提取率對(duì)比如下表3

77.對(duì)比實(shí)施例1

78.本對(duì)比實(shí)施例1使用的原料和實(shí)施例1、2使用的原料相同，而使用的工藝及技術(shù)參數(shù)控制也基本相同，所不同的是沒(méi)有采用步驟3)工藝和步驟4)壓制成鋰渣坯板，不是采用壓制成坯板的形式，而是采用將步驟3)制備得到的鋰渣盛于與本發(fā)明的鋰渣坯板尺寸形狀結(jié)構(gòu)相同的匣缽內(nèi)，不作壓制處理，其他的工藝技術(shù)參數(shù)控制完全相同，即是將上述的鋰渣噴霧料裝于匣缽體內(nèi)，同樣通過(guò)輥道窯進(jìn)行焙燒，經(jīng)檢測(cè)其鋰的提取率則大幅的降低不足70％，具體檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

79.對(duì)比實(shí)施例2

80.本對(duì)比實(shí)施例1使用的原料和實(shí)施例1、2使用的原料相同，而使用的工藝及技術(shù)參數(shù)控制也基本相同，所不同的是步驟4)壓制成鋰渣坯板，其壓制成的鋰渣坯板1的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1、2不同，于鋰渣坯板1上沒(méi)有設(shè)導(dǎo)熱凹槽2，而是與其尺寸大小相同的坯板體，其他的工藝技術(shù)參數(shù)控制完全相同，同樣通過(guò)輥道窯進(jìn)行焙燒，其對(duì)鋰的提取率有大幅度的提高，但經(jīng)檢測(cè)其鋰的提取率也降低至不足90％，具體檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。下表3是利用本發(fā)明工藝方法的實(shí)施例1、2與對(duì)比實(shí)施例1、2的鋰及各有價(jià)金屬元素的提取率對(duì)照表。

81.鋰及各有價(jià)金屬提取率對(duì)比，表3

82.名稱鋰提取率銣提取率銫提取率鉀提取率鈉提取率對(duì)比實(shí)施例160.26％61.17％62.94％56.08％61.56％對(duì)比實(shí)施例282.34％80.29％81.66％82.74％83.69％本發(fā)明例190.75％88.20％89.34％91.98％92.66％本發(fā)明例290.62％87.69％88.74％91.63％91.87％

83.說(shuō)明，本發(fā)明采用上述工藝方法與對(duì)用于焙燒的鋰渣坯板1進(jìn)行改進(jìn)后，其對(duì)鋰云母廢渣中的鋰等各金屬的提取率大幅度的提高。經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比采用其他的工藝方法，尤其是采用現(xiàn)有的同樣的制備工藝方法與技術(shù)參數(shù)控制相同的情況下，采用匣缽直接盛裝本發(fā)明的上述用于焙燒的物料后，其提取率最高的不到70％，有時(shí)甚至是不足50％的提取率，而采用本發(fā)明的工藝方法與鋰渣坯板結(jié)構(gòu)后，其對(duì)鋰云母廢渣中的鋰的有效提取率可達(dá)90％以上，這樣即做到了對(duì)鋰云母廢渣的再回收利用，尤其是對(duì)鋰云母廢渣中的鋰含量在1％以下

的鋰云母廢渣回收，其經(jīng)濟(jì)效益得到大幅提升，實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)再利用，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。

84.說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述所述技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何改動(dòng)修改、等同變化及修飾，均屬于本技術(shù)方案的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種鋰云母廢渣提鋰方法，以含鋰量低的鋰云母廢渣為原料，采用輥道窯焙燒工藝，其特征是包括如下方法步驟：1）鋰云母鋰渣配料與預(yù)處理，以鋰云母廢渣為原料，將鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鹽按配比充分?jǐn)嚢桀A(yù)混合處理，為鋰渣混合料，物理均勻化處理，將步驟1）的鋰渣混合料和水充分混合后，并一同置于球磨裝置中，進(jìn)行充分球磨混合，為鋰渣混合漿料，噴霧干燥制鋰渣噴霧料，將步驟2）鋰渣混合漿料由攪拌池裝置中通過(guò)管道輸送至噴霧干燥塔裝置中，進(jìn)行噴霧干燥處理，為鋰渣噴霧料；壓制成鋰渣坯板，將鋰渣噴霧料經(jīng)陳化處理為陳化鋰渣噴霧料，將陳化鋰渣噴霧料通過(guò)喂料機(jī)裝置連續(xù)性操作，置于壓機(jī)中，壓制成相應(yīng)形狀結(jié)構(gòu)的鋰渣坯板；5）烘干塑形，將步驟4）鋰渣坯板經(jīng)過(guò)輥道窯爐烘干裝置系統(tǒng)，烘干至鋰渣坯板塊強(qiáng)度更加堅(jiān)硬，達(dá)到塑形要求；并控制經(jīng)烘干后的鋰渣坯板經(jīng)高溫焙燒工序時(shí)不炸裂；為塑形鋰渣坯板；6）高溫焙燒，將塑形鋰渣坯板以單片板形式置于輥道窯裝置的輥道中，經(jīng)單片板高溫焙燒處理，控制焙燒溫度為860-900℃，焙燒及保溫時(shí)間為40min-70min，經(jīng)冷卻為焙燒鋰渣坯板料；破碎、球磨浸出，將步驟6）的焙燒鋰渣板料使用破碎裝置進(jìn)行破碎，經(jīng)破碎后再置于球磨裝置進(jìn)一步的球磨處理，為球磨漿料，向球磨漿料中進(jìn)一步的加入水溶液 ，進(jìn)行浸出處理，得硫酸鋰鹽浸出液；固液分離，制產(chǎn)成品，步驟7）硫酸鋰鹽浸出液經(jīng)過(guò)濾裝置固液沉降分離得濾液和濾渣，將濾液經(jīng)凈化沉鋰制備氫氧化鋰或碳酸鋰產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其特征是步驟1）所述鈉鉀混合鹽為硫酸鈉或硫酸鉀鹽的混合，所述碳酸鹽為碳酸鈣；控制鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鈣鹽按質(zhì)量配比為=70-80:10-30:5-8，進(jìn)行攪拌預(yù)混合處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其特征是步驟2）控制鋰渣混合料和水的質(zhì)量比為62-68：32-38；控制在常溫條件下球磨混合處理時(shí)間為1.5-3小時(shí)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其特征是步驟3)管道輸送是控制鋰渣混合漿料于管道輸送速度為6.3ml/s-6.9ml/s；控制鋰渣混合漿料粒度為4.5-5.0微米；比重為1.62-1.70g/cm3。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其特征是所述噴霧干燥處理是控制噴霧干燥溫度為620-700℃；控制鋰渣噴霧料顆粒大小配比為：20目≤1.0%,40-50目45-55%，60-70目30-45%，80-90目5-12%，100目≤2.5%；控制鋰渣噴霧料的水份含量為6-9wt%。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其特征是所述攪拌預(yù)混合處理是

將鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鹽按配比置于螺旋混料機(jī)裝置中，控制攪拌混料時(shí)間為30-60min，以達(dá)到活化預(yù)處理效果。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其特征是步驟4）陳化處理是控制陳化處理時(shí)間為20-48小時(shí)，控制陳化鋰渣噴霧料的水份含量為5-8wt%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰云母廢渣提鋰方法，其特征是所述鋰渣坯板是控制鋰渣坯板的長(zhǎng)度為520-550mm，寬度為380-430mm，厚度為25-35mm；于鋰渣坯板的一面上設(shè)有若干導(dǎo)熱凹槽，控制任意兩相鄰導(dǎo)熱凹槽之間的間隔距離為35-45mm；控制導(dǎo)熱凹槽的深度為鋰渣坯板厚度的1/8-1/12之間。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明的就是要提供一種從鋰云母廢渣提鋰方法及鋰渣坯板結(jié)構(gòu)，是以鋰云母廢渣為原料，采用輥道窯焙燒工藝，及通過(guò)對(duì)鋰云母鋰渣坯板的形狀結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)方法的改變，使鋰云母廢渣與鈉鉀混合鹽及碳酸鈣鹽等物料之間的結(jié)構(gòu)間隙更加緊密結(jié)合焙燒，在高溫?zé)蛇^(guò)程中有利于離子交換復(fù)分解反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰云母廢渣原料中的鋰的提取率的提高。提高了鋰云母提取的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益，且工藝流程簡(jiǎn)短，操作簡(jiǎn)單。操作簡(jiǎn)單。操作簡(jiǎn)單。

技術(shù)研發(fā)人員：張明 南騰 吳進(jìn)方 南東東 何國(guó)端 歐陽(yáng)慶華

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西志存鋰業(yè)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.07.22

技術(shù)公布日：2022/9/13