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锂辉石提锂工艺现状及晶型转化研究进展

有色金属（冶炼部分） 2024年第2期 48-56页

作者：董树豪杨亚凯张豪郭慧韩桂洪曹亦俊郑州大学化工学院郑州450001

矿石提锂由于反应效率高、生产周期短,是制备高端锂材的主要方法之一。锂辉石因其氧化锂品位高是矿石提锂的主要来源。开发高效锂辉石提锂工艺对于保障锂行业可持续发展具有重要意义。通过对典型的锂辉石提锂工艺,包括硫酸法、石灰石烧... 详细信息

矿石提锂由于反应效率高、生产周期短,是制备高端锂材的主要方法之一。锂辉石因其氧化锂品位高是矿石提锂的主要来源。开发高效锂辉石提锂工艺对于保障锂行业可持续发展具有重要意义。通过对典型的锂辉石提锂工艺,包括硫酸法、石灰石烧结法、硫酸盐法、氯化焙烧法、碱性压煮法和氟化学法等研究现状进行阐述,充分探讨各提锂工艺的反应原理、工艺参数、反应效率等,客观分析总结现有工艺的优缺点,并对锂辉石提锂工艺的改进进行总结展望。此外,对提锂过程中涉及的晶型转化的研究进展进行分析,重点对相变过程中γ相的生成及对相变路径的影响因素进行系统讨论,为指导α锂辉石短流程甚至无相变制备锂盐产品提供指导。

关键词：锂辉石提锂晶型转化综合利用

CaO和Na_(2)SO_(4)对α-锂辉石一步焙烧提锂过程的矿相调控

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有色金属（冶炼部分） 2024年第9期 46-55页

作者：吕曼玉孙振华邢鹏王晨晔李会泉郑州大学生态与环境学院郑州450001 中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

当前锂辉石提锂工艺主要采用高温转型—硫酸化焙烧法,通常需要1100℃左右转晶焙烧及硫酸化焙烧工序,存在能耗高、工艺流程长等问题。提出了一种以CaO和Na_(2)SO_(4)为混合助剂的一步低温焙烧法从α-锂辉石提取锂的工艺,进一步优化了助... 详细信息

当前锂辉石提锂工艺主要采用高温转型—硫酸化焙烧法,通常需要1100℃左右转晶焙烧及硫酸化焙烧工序,存在能耗高、工艺流程长等问题。提出了一种以CaO和Na_(2)SO_(4)为混合助剂的一步低温焙烧法从α-锂辉石提取锂的工艺,进一步优化了助剂用量及焙烧温度。结果表明:在焙烧温度900℃、焙烧时间2 h,50%Na_(2)SO_(4)和6%CaO混合助剂作用下,锂浸出率达94.97%。借助XRD、FT-IR、SEM-EDS等分析方法明确了混合助剂对α-锂辉石一步焙烧提锂过程的矿相调控机理为:CaO在低温可与α-锂辉石反应生成钙长石及石英,破坏锂辉石的稳定结构,降低了α-锂辉石转型温度,Na_(2)SO_(4)与石英、锂辉石进一步反应生成钠长石和可溶性NaLiSO 4。该工艺显著降低了锂辉石的焙烧温度,实现了锂的短程高效提取,具有重要的应用价值。

关键词：锂辉石提锂低温焙烧矿相重构

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锂云母硫酸-硫酸盐混合焙烧提锂工艺设计

稀有金属与硬质合金 2024年第04期 11-16页

作者：袁爱武朱智颖陈玉萍李伟达仝一喆王恒辉长沙有色冶金设计研究院有限公司

通过分析锂云母矿石物料成分与提锂工艺技术现状，创新提出一种锂云母硫酸-硫酸盐混合焙烧提锂技术。从工艺流程、主要设备、技术指标、生产过程污染控制等方面，对所设计的利用该新技术从锂云母中提锂的工艺进行系统分析。采用该工艺... 详细信息

通过分析锂云母矿石物料成分与提锂工艺技术现状，创新提出一种锂云母硫酸-硫酸盐混合焙烧提锂技术。从工艺流程、主要设备、技术指标、生产过程污染控制等方面，对所设计的利用该新技术从锂云母中提锂的工艺进行系统分析。采用该工艺技术可实现锂云母中Li、Rb和Cs的高效提取，三者的总回收率分别达到80.3%、54%和61%。

关键词：锂云母硫酸硫酸盐焙烧提锂碳酸锂

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拜耳法流程提锂的研究及进展

世界有色金属 2024年第6期 69-72页

作者：马海军邵建祥李慧玲杨建强科兴稀有金属材料有限公司河南三门峡472100 三门峡锦华新材料有限公司河南三门峡472100 开曼铝业(三门峡)有限公司河南三门峡472100

针对河南地区氧化铝工厂产品普遍富锂的特点,对氧化铝流程中锂的来源和行为进行了研究,同时概括介绍了当前矿石及盐湖提取碳酸锂主要生产工艺,因拜耳法生产氧化铝及铝酸钠溶液的特殊性,矿石及盐湖提锂工艺均不能适用拜耳法流程提锂。经... 详细信息

针对河南地区氧化铝工厂产品普遍富锂的特点,对氧化铝流程中锂的来源和行为进行了研究,同时概括介绍了当前矿石及盐湖提取碳酸锂主要生产工艺,因拜耳法生产氧化铝及铝酸钠溶液的特殊性,矿石及盐湖提锂工艺均不能适用拜耳法流程提锂。经反复研究,提出采用氢氧化铝或氧化铝作为晶种添加到拜耳法精液中吸附(共沉淀)锂,产生的沉锂渣经酸浸及水热联合处理可以有效将拜耳法精液中锂分离出来。

关键词：拜耳法提锂

CNT-GO掺杂LiMn_(2)O_(4)膜电极的制备及其提锂性能

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高校化学工程学报 2023年第5期37卷 832-839页

作者：杨婷张红梅张帆纪志永张盼盼汪婧郭志远方嘉炜河北工业大学化工学院海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心天津300130 河北工业大学化工学院天津市本质安全化工技术重点实验室天津300130 河北省现代海洋化工技术协同创新中心天津300130

针对传统LiMn_(2)O_(4)(LMO)膜电极导电性差及提锂效率低等问题,引入一维碳纳米管(CNT)和二维氧化石墨烯(GO),制备新型CNT-GO-LiMn_(2)O_(4)膜电极(CNT-GO-LMO),CNT与GO通过π-π键相互作用,实现了与LMO活性材料“互联互通”三维致密导... 详细信息

针对传统LiMn_(2)O_(4)(LMO)膜电极导电性差及提锂效率低等问题,引入一维碳纳米管(CNT)和二维氧化石墨烯(GO),制备新型CNT-GO-LiMn_(2)O_(4)膜电极(CNT-GO-LMO),CNT与GO通过π-π键相互作用,实现了与LMO活性材料“互联互通”三维致密导电网络结构的构建,使CNT-GO-LMO膜电极具有优异的导电能力和提锂性能。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线衍射等手段对膜电极进行表征,并考察了膜电极在高Mg/Li溶液中的提锂性能,结果表明,CNT与GO的引入有效提高了CNT-GO-LMO的镁锂分离系数和电流效率;与LMO、CNT-LMO膜电极相比,CNT-GO-LMO膜电极展现出更优的提锂性能:平均提锂容量为36.04 mg·g^(-1),提锂速率为1.085 mg·(g·min)^(-1),电流效率为94.73%。

关键词：回收选择性吸附锰酸锂提锂

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复合膜材料在盐湖提锂中的研究进展和展望

复合材料学报 2022年第5期39卷 2106-2120页

作者：韩继龙曾祥杰王奎虎黄壹孟庆芬周理龙李正杰刘润静甄崇礼河北科技大学石家庄050018 爱丁堡大学工程学院材料与过程研究所爱丁堡EH93FB 金昆仑锂业有限公司格尔木817000

锂电池新能源产业的快速发展刺激了锂需求量呈指数级增长,带动了锂产业链的变革和技术升级。盐湖卤水中拥有丰富的锂资源,已逐渐取代锂辉石成为原料锂的最主要来源。综合比较卤水提锂采用的沉淀法、吸附法、煅烧浸取法、萃取法、膜分离... 详细信息

锂电池新能源产业的快速发展刺激了锂需求量呈指数级增长,带动了锂产业链的变革和技术升级。盐湖卤水中拥有丰富的锂资源,已逐渐取代锂辉石成为原料锂的最主要来源。综合比较卤水提锂采用的沉淀法、吸附法、煅烧浸取法、萃取法、膜分离法等各种工艺,膜分离方法具有常温下无相变、高效、节能、环保的特点,成为提锂工业最有前景的新技术。目前,具有锂分离效果的膜过程研究主要有膜-吸附、膜-溶剂萃取和膜-电渗析等,其中又以膜-电渗析技术较为成熟,在工业上已经成功应用于盐湖卤水提锂。但目前采用的有机聚合物膜存在的膜堵塞、有机物溶损、环境污染等问题,限制了膜-电渗析法在提锂产业的推广。无机陶瓷膜按孔径分为微滤、超滤和纳滤,分离过程主要基于“物理筛选”理论,并且无机陶瓷膜材料具有化学结构稳定、力学性能好、制备过程简单、耐高温、孔径均匀、孔径分布范围窄、寿命长等众多优点,因此新型无机膜材料开发引起了学界的广泛关注,成为膜法提锂研究的热点问题。

关键词：提锂卤水膜分离聚合物膜无机膜

PVC-MnO_(2)锂离子筛膜制备与提锂性能研究

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化学工业与工程 2023年第3期40卷 130-140页

作者：赵海祥赵颖孙淑英华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心&钾锂战略资源国际联合实验室上海200237 广西壮族自治区产品质量检验研究院南宁530007

锰系锂离子筛具有Li+选择性高、吸附容量大和成本低等优点,是最具应用前景的锂吸附材料之一。但由于合成的离子筛为超细粉末,给连续吸附操作带来许多困难,无法直接工业应用。针对此问题,研究了不同成膜条件,制备锂离子筛复合膜,并比较... 详细信息

锰系锂离子筛具有Li+选择性高、吸附容量大和成本低等优点,是最具应用前景的锂吸附材料之一。但由于合成的离子筛为超细粉末,给连续吸附操作带来许多困难,无法直接工业应用。针对此问题,研究了不同成膜条件,制备锂离子筛复合膜,并比较了不同膜材料的结构与吸附性能。采用聚氯乙烯(PVC)为成膜材料,N, N-二甲基乙酰胺(DMAC)作为溶剂,相转化法制备锂离子筛复合膜,研究了制膜条件、铸膜液浓度、Li_(4)Mn_(5)O_(12)含量、膜厚以及成孔剂含量对膜结构及吸附性能影响。确定了较佳的PVC制膜条件:PVC浓度19.05%,Li4Mn5O12含量63.83%,PEG含量2.32%;涂膜厚度0.3 mm,涂膜速度30 mm·s^(-1)。将所制得膜进行力学性能测试和多次吸附-脱附实验,发现膜具有良好的机械强度和循环稳定性。

关键词：卤水提锂锰系离子筛膜制备

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提锂用锰氧化物离子筛的研究进展

无机材料学报 2012年第10期27卷 1009-1016页

作者：李丽刘芳吴锋陈人杰北京理工大学化工与环境学院环境科学与工程北京市重点实验室北京100081 国家高技术绿色材料发展中心北京100081

金属锂逐渐在人们生活的各个领域扮演越来越重要的作用并占有战略地位,从液态锂源如海水、盐湖卤水中提取锂资源具有十分重要的意义,研究者对液态提锂的方法和工艺也进行了积极的探索研究.尖晶石锰氧化物由于其特殊的结构而对Li离子具... 详细信息

金属锂逐渐在人们生活的各个领域扮演越来越重要的作用并占有战略地位,从液态锂源如海水、盐湖卤水中提取锂资源具有十分重要的意义,研究者对液态提锂的方法和工艺也进行了积极的探索研究.尖晶石锰氧化物由于其特殊的结构而对Li离子具有高度选择性,被称为"离子筛"吸附剂.离子筛吸附法以其绿色而高效的优势,引起了众多学者的关注,成为最有发展潜力的液态提锂方法之一.本文以尖晶石锰氧化物为代表,综述了锂离子筛的研究进展,对其结构、锂嵌入/脱出机理、制备方法、掺杂改性、成型及应用进行了详细的阐述,提出了锂离子筛目前存在的问题与技术瓶颈,并对今后的研究方向进行了展望.

关键词：提锂锰氧化物离子筛吸附剂海水盐湖卤水综述

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锂云母提锂副产物铷铯矾中铷铯的回收研究

稀有金属与硬质合金 2022年第1期50卷 16-22页

作者：鲁奥林张贵清曾理中南大学冶金与环境学院冶金分离科学与工程实验室湖南长沙410083 中南大学难冶有色金属资源高效利用国家工程实验室湖南长沙410083

针对锂云母提锂副产物铷铯矾,提出了一种从其中回收铷铯的方法。采用氢氧化钠浸出铷铯矾,考察了氢氧化钠浓度、液固比、浸出时间对铷铯浸出率的影响。结果表明,在浸出温度25℃、NaOH溶液浓度1.5mol/L、液固比8∶1、浸出时间40min的优化... 详细信息

针对锂云母提锂副产物铷铯矾,提出了一种从其中回收铷铯的方法。采用氢氧化钠浸出铷铯矾,考察了氢氧化钠浓度、液固比、浸出时间对铷铯浸出率的影响。结果表明,在浸出温度25℃、NaOH溶液浓度1.5mol/L、液固比8∶1、浸出时间40min的优化浸出条件下,铷铯浸出率达99%以上;采用t-BAMBP从碱浸液中萃取铷铯,在温度25℃、pH=13.75、C_(t-BAMBP)=0.6mol/L、O/A=1.5∶1、萃取时间5min的条件下经过四级逆流萃取,铷萃取率在92%以上,铯萃取率在99.9%以上,杂质K的萃取率仅1.53%,Li、Na、Al未被萃取;对负载有机相进行洗涤及选择性反萃铷和铯,可分别得到纯度92%和98%以上的氯化铷、氯化铯溶液;对洗涤液中铷进行回收富集,得浓度为21g/L、纯度大于98%的氯化铷溶液。

关键词：锂云母提锂铷铯矾铷铯回收 NaOH浸出溶剂萃取