制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，以鋰云母為原料，經(jīng)粉碎，以酸浸，煅燒，冷卻，冷凍，過濾分離得濾液和濾渣混合礬，其將濾渣混合礬加水，加熱混合溶解為固液混合溶液，將固液混合溶液經(jīng)冷卻、冷凍、固液分離，并重復(fù)上述步驟若干次，依次制得十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫。以鋰云母為原料，在提取鋰云母原料中金屬鋰及鋰鹽后，分別提取出十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫三種產(chǎn)品，提高了鋰云母的綜合利用率，降低了提取鋰鹽的生產(chǎn)成本，也降低了設(shè)備投資。
【專利說明】制備十_水硫目S紹鐘、十_水硫目S紹鎖!、十_水硫
酸鋁銫的方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及一種利用礦物原料鋰云母制備化工產(chǎn)品的方法，特別是制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法。
[0002]【背景技術(shù)】:鋰云母是一種重要的礦產(chǎn)資源，其含有豐富的稀有金屬材料，鋰、鈉、鉀、銣、銫、鋁等。隨著世界能源的日益緊張，開發(fā)利用新能源為世界的共同課題，鋰電新能源作為新能源發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一，越來越被各國所重視；鋰及其鹽類碳酸鋰，硫酸鋰等鹽是鋰電新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性原料產(chǎn)品，而鋰云母中含有鋰電新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料鋰金屬，因此對鋰云母的開發(fā)應(yīng)用成為當(dāng)今的熱門課題。開發(fā)應(yīng)用鋰及其鹽的過程中，由于鋰云母原料中含有豐富其它金屬元素，而僅提取金屬鋰及其鹽，對其余金屬不作開發(fā)應(yīng)用這樣極大浪費(fèi)了寶貴的礦產(chǎn)資源，而且對環(huán)境也會(huì)造成一定污染，因此在提取鋰云母原料中的鋰及其鹽的過程中，對鉀、銣、銫的提取亦是很有必要；如在提取碳酸鋰時(shí)，同時(shí)提取其余金屬鉀、銣、銫鹽可大幅降低碳酸鋰的生產(chǎn)成本。
[0003]目前還沒有以鋰云母為原料，在提取鋰鹽的同時(shí)，分別提取十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫產(chǎn)品的方法，在同一工藝方法中同時(shí)提取多種產(chǎn)品，較現(xiàn)有的分別單一的提取方法，大幅降低了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本，也提高了鋰云母資源的利用率。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:本發(fā)明公開一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，以鋰云母為原料，在提取鋰云母原料中金屬鋰及鋰鹽后，分別提取出十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫三種產(chǎn)品，提高了鋰云母的綜合利用率，降低了提取鋰鹽的生產(chǎn)成本，也降低了設(shè)備投資。
[0005]本發(fā)明一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，以鋰云母為原料，經(jīng)粉碎，以酸浸，煅燒，冷卻，冷凍，過濾分離得濾液和濾渣混合礬，其將濾渣混合礬加水，加熱混合溶解為固液混合溶液，`將固液混合溶液經(jīng)冷卻、冷凍、固液分離，并重復(fù)上述步驟若干次，依次制得十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫。
[0006]本發(fā)明一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，優(yōu)選按如下方法步驟進(jìn)行:
(1)將鋰云母粉碎后和硫酸混合均勻制成固液混合物料，固液混合物料先低溫預(yù)燒后再高溫煅燒；所述低溫預(yù)燒是將固液混合物料于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，200-250°C溫度下預(yù)燒1-2小時(shí)；所述高溫煅燒是將經(jīng)低溫預(yù)燒后的物料經(jīng)400-800°C溫度下，煅燒1-6小時(shí)，得煅燒物料用水浸取，過濾分離得濾渣和母液，將母液冷凍至-15-5°C，過濾得到濾渣混合礬和母液；
(2)將上步的濾渣混合礬和水，按固液比為1:2-1:10的比例混合，加熱至90-100°C，至濾渣混合礬完全溶解，然后冷卻至40-70°C，固液分離，得母液I及鋁銫礬混合產(chǎn)品，重復(fù)上述操作若干次，制得十二水硫酸鋁銫產(chǎn)品；
(3)將母液I進(jìn)一步冷卻至5-35°C，得固液混合物，固液分離，得母液2和鋁銣礬混合物，重復(fù)(2)、(3)步操作若干次，制得十二水硫酸鋁銣產(chǎn)品
(4)將(3)步制得母液2冷凍至-15-0°C，固液分離得過濾液及十二水硫酸鋁鉀產(chǎn)品。[0007]本發(fā)明一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，優(yōu)選控制(I)步母液I中Cs + < IOPPm ；(2)步母液2中Rb + < lOPPm。
[0008]本發(fā)明所述的濾渣混合礬是將鋰云母經(jīng)粉碎、混酸、煅燒后的固體物料和水，按固液比為1:2-1:5的比例混合，形成固液混合，并加熱于100-130°c溫度下，反應(yīng)2-6小時(shí)，固液分離得濾液和濾渣，濾液冷凍至-15_5°C，固液分離，得濾渣混合礬和母液。
[0009]所述酸浸是將粉碎后的鋰云母和濃度為60_98Wt%硫酸，按固液比為3:1-1:1的比例混合，制成固液混合物料。
[0010]本發(fā)明一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，以鋰云母為原料，在提取鋰云母原料中金屬鋰及鋰鹽后，分別提取出十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫三種產(chǎn)品，大幅度降低了從鋰云母中提鋰鹽的生產(chǎn)成本，提高了鋰云母粉的利用率，生產(chǎn)出的十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫產(chǎn)品依據(jù)GB3885-83和GB1895-2004檢測標(biāo)準(zhǔn)和方法，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均合符要求。
[0011]本發(fā)明涉及的主要化學(xué)方程式:
K2CHH2SO4 — K2S04+H20 ，
Rb2CHH2SO4 — Rb2S04+H20 ，
Cs2CHH2SO4 — Cs2S04+H20，
2A1203+ 3H2S04 — 2A12 (SO4) s+3H20 ，
Cs2SO4+ Al2(SO4)3 +24H20— 2CsA1 (SO4)2.12 H2O I，
Rb2SO4+ Al2(SO4)3 +24H20— 2RbAl (SO4)2.12 H2O I，
K2SO4+ Al2(SO4)3 +24H20— 2KA1 (SO4)2.12 H2O I。
[0012]本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程簡述為:鋰云母+硫酸一固、液混合物一煅燒一加水一固液分離一濾液、濾渣一濾液一濾液冷凍一濾渣混合礬一加水、加熱，過濾分離一鋁鉀礬、鋁銣帆、招銫帆。
[0013]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
實(shí)施例1:實(shí)施例中涉及濃度均為質(zhì)量濃度。
[0014]取宜春鉭鈮鋰礦生產(chǎn)的鋰云母原料其主要化學(xué)組成成份如下表(wt%)余量是氟，
【權(quán)利要求】
1.一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，以鋰云母為原料，經(jīng)粉碎，以酸浸，煅燒，冷卻，冷凍，過濾分離得濾液和濾渣混合礬，其特征是將濾渣混合礬加水，加熱混合溶解為固液混合溶液，將固液混合溶液經(jīng)冷卻、冷凍、固液分離，并重復(fù)上述步驟若干次，依次制得十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，其特征是按如下方法步驟進(jìn)行: (1)將鋰云母粉碎后和硫酸混合均勻制成固液混合物料，固液混合物料先低溫預(yù)燒后再高溫煅燒；所述低溫預(yù)燒是將固液混合物料于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，200-250°C溫度下預(yù)燒1-2小時(shí)；所述高溫煅燒是將經(jīng)低溫預(yù)燒后的物料經(jīng)400-800°C溫度下，煅燒1-6小時(shí)，得煅燒物料用水浸取，過濾分離得濾渣和母液，將母液冷凍至-15-5°C，過濾得到濾渣混合礬和母液； (2)將上步的濾渣混合礬和水，按固液比為1:2-1:10的比例混合，加熱至90-100°C，至濾渣混合礬完全溶解，然后冷卻至40-70°C，固液分離，得母液I及鋁銫礬混合產(chǎn)品，重復(fù)上述操作若干次，制得十二水硫酸鋁銫產(chǎn)品； (3)將母液I進(jìn)一步冷卻至5-35°C，得固液混合物，固液分離，得母液2和鋁銣礬混合物，重復(fù)(2)、(3)步操作若干次，制得十二水硫酸鋁銣產(chǎn)品 (4)將(3)步制得母液2冷凍至-15-0°C，固液分離得過濾液及十二水硫酸鋁鉀產(chǎn)品。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，其特征是控制(I)步母液I中Cs+< IOPPm ; (2)步母液2中Rb+< lOPPm。
4.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，其特征是所述的濾渣混合礬是將鋰云母經(jīng)粉碎、混酸、煅燒后的固體物料和水，按固液比為1:2-1:5的比例混合，形成固液混合，并加熱于100-130°C溫度下，反應(yīng)2_6小時(shí)，固液分離得濾液和濾渣，濾液冷凍至-15_5°C，固液分離，得濾渣混合礬和母液。
5.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種制備十二水硫酸鋁鉀、十二水硫酸鋁銣、十二水硫酸鋁銫的方法，其特征是所述酸浸是將粉碎后的鋰云母和濃度為60-98Wt%硫酸，按固液比為3:1-1:1的比例混合，制成固液混合物料。
【文檔編號】C01F7/76GK103613110SQ201310600362
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】張勇, 凌莊坤, 張巍 申請人:江西本源新材料科技有限公司