logo search
Лекции по МРМ

4.1.5.1. Сернокислотный способ

Разложение серной кислотой используют для литиевых концентратов всех типов: сподуменовых, лепидолитовых и амблигонитовых. В результате разложения концентрата концентрированной серной кислотой при 200 – 250 оС и последующего выщелачивания продукта водой получают растворы, содержащие сульфат лития, из которых осаждают карбонат лития.

Переработка сподумена. Для эффективного разложения сподумена серной кислотой необходима предварительная термическая обработка его. Проводят обжиг в барабанной или трубчатой вращающейся печи при 1100 оС (α-сподумен переходит в β-сподумен). Полученный продукт смешивают с концентрированной серной кислотой и подают в барабанную вращающуюся печь, где в течение 15 минут проводят сульфатизацию при 250 оС:

L i2O∙Al2O3∙4SiO2 + H2SO4 250-300 C Li2SO4 + H2O + Al2O3∙4SiO2 (4.2)

При водном выщелачивании продукта сульфатизации литий избирательно извлекается в водный раствор, раствор содержит сравнительно мало примесей. Для нейтрализации избытка серной кислоты (до рН = 6 - 6,5) в раствор подают мел. Отфильтрованный раствор очищают от магния нейтрализацией известью (рН = 12 - 14), а затем от кальция осаждением СаСО3 содой. Из очищенного раствора насыщенным раствором соды осаждают карбонат лития Li2CO3.

Li2SO4 + Na2CO3 = Li2CO3 ↓ + Na2SO4 (4.3)

Осадок содержит 96 – 97 % Li2CO3. Извлечение лития в готовый продукт 85 - 90 %.

Переработка лепидолита. Лепидолит можно непосредственно сульфатизировать серной кислотой при 320 - 330 оС. Дл ускорения процесса иногда применяют предварительное плавление лепидолита при 1090 оС, превращая его в стеклообразную массу, которую после измельчения сульфатизируют.

Получаемые при переработке лепидолита сернокислые растворы содержат Li2SO4, K2SO4, Na2SO4, Al2(SO4)3. SiO2 остается в твердом продукте. Большую часть алюминия из растворов выделяют в форме калиевых квасцов K[Al(SO4)2]∙12H2O, охлаждая растворы до -5 - 0 оС и добавляя сульфат калия. Дополнительно алюминий выделяют из нейтрализованного раствора в составе Al(OH)3. В процессе последующего выпаривания раствора кристаллизуется часть K2SO4 и Na2SO4. Из отфильтрованного раствора осаждают карбонат лития также как и в схеме переработки сподумена.

Достоинства способа: экономичность, высокое извлечение, простота оборудования.

Недостатки способа: тяжелый процесс сульфатизации, высокий расход серной кислоты.