4.1.5.2. Сульфатный способ

Способ основан на спекании литиевых концентратов с сульфатом калия с последующим выщелачиванием спека водой (рис. 4.1).

Переработка сподумена. Процесс характеризуется протеканием реакции:

2 (Li,Na)[Al(SiO₃)₂] + K₂SO₄ = 2 (K,Na)[Al(SiO₃)₂] + Li₂SO₄ (4.4)

Так как реакция обратима, требуется большой избыток K₂SO₄ (до 150 %) для обеспечения высокой степени превращения.

Концентрат смешивают с K₂SO₄ и измельчают одновременно в мельницах мокрого помола. Затем полученную шихту направляют на спекание. Спекание проводят в барабанных печах при 1100 - 1150 ^оС в течение 1 - 2 часов. Выщелачивание спека проводят на холоду в барабанных мельницах (растворимость Li₂SO₄ понижается с повышением температуры, одновременно с выщелачиванием идет измельчение).

В нерастворимом остатке содержится 0,02 – 0,1 % Li₂O. Сульфатные щелоки содержат 110 - 150 г/л Li₂SO₄, 150 - 200 г/л K₂SO₄, значительные количества Na₂SO₄, примеси сульфатов магния, алюминия, железа. Эти примеси осаждают в форме гидроксидов гидроксидом натрия или карбонатом калия. Последующую переработку растворов с выделением карбоната лития проводят упариванием с кристаллизацией двойной соли 3K₂SO₄∙Na₂SO₄, которую используют для приготовления шихты сподумена с K₂SO₄. Затем насыщенным раствором соды осаждают карбонат лития Li₂CO₃. Осадок промывают водой и сушат при 130 – 150 ^оС.

Сульфатный способ применяют также для переработки лепидолита и циннвальдита, различие лишь в дозировке сульфата калия в шихте (1:0,6) и ниже температура спекания (850 - 950 ^оС).

К преимуществам сульфатного способа переработки литиевого сырья относятся его универсальность и высокая степень вскрытия концентрата, не требуется предварительная подготовка сподуменового концентрата к переработке. Недостаток – высокий расход дорогого сульфата калия.

Рис. 4.1 – Технологическая схема переработки литиевых концентратов сульфатным способом