锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构与流程

：

1.本发明涉及锂电新能源技术的锂矿石材料领域，主要涉及锂矿石提锂后的废渣回收有价金属的方法，特别是一种从锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构。

背景技术：

2.随着锂电新能源技术的不断发展，以锂云母为原料提取锂云母中的锂、铷、铯等的稀有金属的技术不断完善，因而以锂云母为原料提取锂及其盐的方法得到充分发展与大量使用，而由此，也产生了大量的废渣或叫锂云母废渣。

3.锂云母锂渣是锂云母矿石中提取锂及其化合物过程中产生的废渣，采用硫酸法、硫酸盐法、石灰石法和食盐压煮法提取有价金属金属产生的固废废料。目前江西宜春地区即有大量堆积如山的锂渣或叫锂云母废渣。据不完全统计，截止目前为止，就产生了大约有数百万吨锂云母锂废渣或叫锂云母渣或锂渣。而随着锂盐价格一路攀升，市场红利的利润空间的不断增大。如何科学环保综合回收利用锂云母废渣或叫锂渣或叫废渣中的有价金属的问题，日益显得尤为重要。目前锂渣中的有价金属主要为锂、钾、铷、铯。如何从锂渣中提取有价金属亟待需要突破。目前锂渣混合盐高温焙烧工艺技术路线，主要是回转窑和隧道窑。用回转窑高温焙烧锂渣过程中窑炉内部温度受热不均匀，结圈和结窑问题严重，无法正常生产。然而隧道窑高温焙烧锂渣过程中，由于锂渣中钾钠含量高，碱度大，锂渣物料可塑性差，在码垛过程中容易倒塌。更是在隧道窑炉中高温焙烧过程中，产生塌窑现象。无法形成规模化和产业化生产，而且采用上述的现有的以锂云母矿石为原料提取锂及其盐的工艺，不能适用于以锂渣为原料的同样的提锂及其盐的工艺，这其中主要的原因之一，就是锂云母锂渣中的锂含量过低。因此寻找一种工艺简单、成本低、易于操作、高效从锂云母废渣中提取有价金属提取方法显得尤为重要。本专利主要阐述一种辊道窑焙烧从锂云母锂渣中有价金属提取的方法，在工业化和规模化生产中应用方法。

4.目前，锂矿石焙烧主要采用回转窑技术，回转窑焙烧技术成熟，其产量大、易操作，已广泛应用于以锂矿石为原料提锂等工业化生产工艺流程中。但因回转窑在焙烧过程中整个窑体和物料一直处于旋转、翻滚的工作状态，这一“动态”焙烧方式，一是易导致机械动力大，耗能大，操控精度以及焙烧温度较难控制，而且焙烧过程中所产生的粉尘也相对较大，二是还存由于配料比例不合适的话极易发生“结窑”从而严重的影响生产与产量。

5.于是，业界重点关注隧道窑焙烧技术研究，隧道窑焙烧相对于回转窑则为“静态”焙烧的一种方式，即，隧道窑不动、物料不动，将物料压制模块砖形，经机械手层层叠起，码载置窑车上，窑车以一定速度，一车一车连续行驶通过设定不同温区段的隧道窑，完成物料焙烧过程。隧道窑焙烧有效避开了回转窑的不足，锂的回收率较高，能耗低。同时设备完好率高，利用率高，维修费用少。隧道窑焙烧，物料以砖块形态进入焙烧，整个焙烧过程基本不产生粉尘。

6.然而，在随着隧道窑焙烧技术的不断推进的过程中，由隧道窑焙烧而产生的各种技术问题的不足也不断显现出来，如对于采用隧道窑炉对其他的物料进行焙烧时不会出现

的问题，在对锂矿石或者锂云母原料的焙烧中不断出产生，比如隧道窑焙烧产生的或存在的“塌窑”现象，成了制约锂矿石采用该方法与装置的进行产业化应用的关键技术难题。

7.上述这些技术问题，均是以锂云母为原料采用煅烧方式提取其原料中的有价金属的工艺方法中出现的问题。而采用同样的煅烧工艺方法，在以锂云母废渣为原料进行提锂的过程中，就是尽量避免“塌窑”现象的发生时，经实践使用检验，在其提取液中，均不能检测出有锂离子的分离物产生，即是说以锂云母废渣为原料采用上述的现有工艺不能实现对锂离子的提取，经分析究其原因，这可能是由于锂云母提锂后的废渣中，其含锂的量太低，经检测一般的上述的锂云母废渣中其锂的含量一般的仅在0.4-0.7％。由于锂云母废渣中的锂含量较低，而采用上述的工艺方法是难以对上述原料中的锂离子进行有效的提取分离，或者是说由于提取率太低，其投入与产出比效益差。不能实现工业化的量产，从而出现上述的锂云母废渣的大量废弃堆积。

8.因此，如何来提供一种从锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构，以锂矿石煅烧提锂后的含锂量低的锂云母废渣为原料，采用辊道窑焙烧工艺方法，同时通过对锂渣坯板结构的改变，即控制锂渣坯板结构，从而实现对锂云母废渣坯板的充分焙烧，实现对锂云母废渣料中的锂及其他金属元素的有效提取。对锂云母废渣中的锂提取率达90％以上，且可实现工业化生产。大幅度的降低了锂云母废渣提锂的生产成本，实现了对锂云母废渣的充分利用，变废为宝。

技术实现要素：

9.本发明的目的就是要提供一种从锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构，是以锂云母废渣为原料，采用辊道窑焙烧工艺，及通过对锂云母锂渣坯板的形状结构及工艺技术方法的改变，使锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸钙盐等物料之间的结构间隙更加紧密结合焙烧，在高温烧成过程中有利于离子交换复分解反应，从而实现对锂云母废渣原料中的锂的提取率的提高。提高了锂云母提取的经济效益和生产效益，且工艺流程简短，操作简单。

10.本发明的目的是提供一种锂云母废渣提锂方法，以含锂量低的锂云母废渣为原料，采用辊道窑焙烧工艺，其包括如下方法步骤：

11.1)锂云母锂渣配料与预处理，

12.以锂云母废渣为原料，将锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸盐按配比充分搅拌预混合处理，为锂渣混合料，

13.2)物理均匀化处理，将步骤1)的锂渣混合料和水充分混合后，并一同置于球磨装置中，进行充分球磨混合，为锂渣混合浆料，

14.3)喷雾干燥制锂渣喷雾料，

15.将步骤2)锂渣混合浆料由搅拌池装置中通过管道输送至喷雾干燥塔装置中，进行喷雾干燥处理，为锂渣喷雾料；

16.4)压制成锂渣坯板，

17.将锂渣喷雾料经陈化处理为陈化锂渣喷雾料，将陈化锂渣喷雾料通过喂料机装置连续性操作，置于压机中，压制成相应形状结构的锂渣坯板；

18.5)烘干塑形，

19.将步骤4)锂渣坯板经过辊道窑炉烘干装置系统，烘干至锂渣坯板块强度更加坚

硬，达到塑形要求；并控制经烘干后的锂渣坯板经高温焙烧工序时不炸裂；为塑形锂渣坯板；

20.6)高温焙烧，

21.将塑形锂渣坯板以单片板形式置于辊道窑装置的辊道中，经单片板高温焙烧处理，控制焙烧温度为860-900℃，焙烧及保温时间为40min-70min，经冷却为焙烧锂渣坯板料；

22.7)破碎、球磨浸出，将步骤6)的焙烧锂渣板料使用破碎装置进行破碎，经破碎后再置于球磨装置进一步的球磨处理，为球磨浆料，向球磨浆料中进一步的加入水溶液，进行浸出处理，得硫酸锂盐浸出液；

23.8)固液分离，制产成品，

24.步骤7)硫酸锂盐浸出液经过滤装置固液沉降分离得滤液和滤渣，将滤液经净化沉锂制备氢氧化锂或碳酸锂产品。

25.所述一种锂云母废渣提锂方法，其步骤1)所述钠钾混合盐为硫酸钠或硫酸钾盐的混合，所述碳酸盐为碳酸钙；控制锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸钙盐按质量配比为＝70-80:10-30:5-8，进行搅拌预混合处理。

26.优选的，是步骤2)控制锂渣混合料和水的质量比为62-68：32-38；控制在常温条件下球磨混合处理时间为1.5-3小时。

27.进一步的，是步骤3)管道输送是控制锂渣混合浆料于管道输送速度为6.3ml/s-6.9ml/s；控制锂渣混合浆料粒度为4.5-5.0微米；比重为1.62-1.70g/cm3。

28.所述一种锂云母废渣提锂方法，其所述喷雾干燥处理是控制喷雾干燥温度为620-700℃；控制锂渣喷雾料颗粒大小配比为：20目≤1.0％,40-50目45-55％，60-70目30-45％，80-90目5-12％，100目≤2.5％；控制锂渣喷雾料的水份含量为6-9wt％。

29.本发明优选的，是所述搅拌预混合处理是将锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸盐按配比置于螺旋混料机装置中，控制搅拌混料时间为30-60min，以达到活化预处理效果。

30.所述一种锂云母废渣提锂方法，其步骤4)陈化处理是控制陈化处理时间为20-48小时，控制陈化锂渣喷雾料的水份含量为5-8wt％。

31.本发明所述一种锂云母废渣提锂方法，其所述锂渣坯板是控制锂渣坯板的长度为520-550mm，宽度为380-430mm，厚度为25-35mm；于锂渣坯板的一面上设有若干导热凹槽，控制任意两相邻导热凹槽之间的间隔距离为35-45mm；控制导热凹槽的深度为锂渣坯板厚度的1/8-1/12之间。

32.本发明公开的一种从锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构，其用辊道窑焙烧工艺方法及对锂渣坯板的结构的改变，具有如下突出的优点：

33.一是本发明是以锂云母废渣中其锂的含量在0.4-0.7wt％质量比的锂云母废渣为原料，即锂云母废渣中的锂的含量比较低，而采用现有的提取工艺方法难实现对其的提取的情况下；而采用上述的辊道窑焙烧工艺，通过改变其工艺技术方法参数与形式，如采用喷雾干燥的方式对本发明的锂渣混合浆料通过管道输送至喷雾干燥塔装置中进行喷雾干燥处理后，尤其是对通过对锂渣喷雾颗粒料的粒度或粒径大小的不同直径大小的控制，及不同粒径直径大小的锂渣喷雾颗粒料的比例的控制，从而使锂云母废渣料中的锂等金属元素与混合盐能够以微粒的状态形式相结合，从而使锂金属元素能够达到应提尽提取的提出

来，从锂云母废渣提取后的渣料中分析得到其氧化锂的含量仅为0.12的含量，即是在经本发明的工艺方法提取后的渣料中仅有极微量的氧化锂残余。从锂云母废渣中锂的提取率达90％以上；

34.二是本发明通过对锂云母废渣即用于焙烧的锂渣坯板结构的改变与大小尺寸的确定，一方面实现了利用现有的烧制瓷砖的辊道窑装置设备即可直接的工业化自动化的对锂渣坯板的焙烧，同时由于在锂渣坯板上设有导热凹槽，使坯板在煅烧窑炉内的热量能对其实现充分的进行焙烧，使砖块或叫坯板焙烧过程中化学反应更加完全，有价金属提取率更加高效，而且在实际的焙烧生产时，在出窑降温工序工段中，散热降温效率也大大提高。砖块即锂渣坯板在辊道上流水线式行走过程中，即可防止劳作人员的烫伤，减少了安全事故的发生。从而实现了安全生产和提高提取率的有机相统一，实现了工业化、自动化生产。而现有技术的用于焙烧的坯板结构一般不会设有导热凹槽结构，这是由于按现有的凹槽结构，对其坯板进行焙烧时，锂渣坯板的破碎率太高，不能实现工业化与自动化的焙烧生产；

35.三是，更节能更环保：节省电耗，经实际焙烧比较本发明的方法较现有的技术方案，可节省燃耗≥40％；锂渣坯板状物料输送状态下烘干与焙烧全过程，基本无粉尘；设备完好率高：设备完好率提高80％以上，减少维修停机时间，提高连续生产效率。实现了变废为宝，对大量的锂矿废渣的回收再利用，经再次回收后的锂渣料，可再作为其他建材的原料再利用。经实际检测计算，从锂云母废渣中的各稀有金属的提取率，其有价金属锂提取率90.75％，铷提取率88.20％，铯提取率89.34％，钾提取率91.98％，钠提取率92.66％。实现了对现有技术的废渣的循环再利用。

附图说明：

36.图1所示，为本发明锂渣坯板的结构示意图，

37.图2所示，为图1侧视示意图，

38.图中：1、锂渣坯板，2、导热凹槽。

具体实施方式：

39.下面根据具体的相应的一实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，本发明所述的上、下或上方、下方，左、右等均是相对于本发明的附图结构而言；质量比或质量份。本发明所述的以含锂量低的锂云母废渣为原料是指锂云母废渣中其锂的含量在0.4-0.7wt％质量比的锂云母废渣原料。

40.如图1-2所示，本发明公开的一种锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构，本发明锂云母废渣制备的锂渣坯板如图所示，于锂渣坯板1的一面设有若干导热凹槽2；以锂云母废渣为原料，采用辊道窑焙烧工艺，其包括如下方法步骤：

41.1)锂云母锂渣配料与预处理，

42.以锂云母废渣为原料，将锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸盐按配比充分搅拌预混合处理，所述钠钾混合盐为硫酸钠或硫酸钾盐的混合，所述碳酸盐为碳酸钙；控制锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸钙盐按质量配比为＝70-80:10-30:5-8，进行搅拌预混合处理；所述搅拌预混合是将锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸盐按配比置于螺旋混料机装置中，控制搅拌混料时间为30-60min，以达到活化预处理效果，为锂渣混合料，

43.2)物理均匀化处理，将步骤1)的锂渣混合料和水充分混合后，并一同置于球磨装置中，进行充分球磨混合，控制锂渣混合料和水的质量比为62-68：32-38；即是控制置于球磨装置中的锂渣混合料和水的混合溶液中的水含量控制在32—38wt％，控制在常温条件下球磨混合处理时间为1.5-3小时；为锂渣混合浆料，

44.3)喷雾干燥制喷雾干燥料，

45.将步骤2)锂渣混合浆料抽于搅拌池中在不断搅拌的状态下，由搅拌池装置中通过管道输送至喷雾干燥塔装置中，进行喷雾干燥处理，管道输送是控制锂渣混合浆料于管道输送速度为6.3ml/s-6.9ml/s；控制锂渣混合浆料粒度为4.5-5.0微米；比重为1.62-1.70g/cm3；控制喷雾干燥温度为620-700℃；控制锂渣喷雾料颗粒大小配比为：20目1.0％,40-50目45-55％，60-70目30-45％，80-90目5-12％，同时控制锂渣喷雾料中的颗粒粒度直径为100目的≤2.5％；为锂渣喷雾料；同时控制锂渣喷雾料中的水份含量为6-9wt％；

46.4)压制成锂渣坯板，将锂渣喷雾料经陈化处理为陈化锂渣喷雾料，将陈化锂渣喷雾料通过喂料机装置连续性操作，置于压机中，控制陈化处理时间为20-48小时，控制陈化锂渣喷雾料的水份含量为5-8wt％。压制成相应形状结构的锂渣坯板；本发明优选是控制锂渣坯板的长度为520-550mm，宽度为380-430mm，厚度为25-35mm；

47.5)烘干塑形，

48.将步骤4)锂渣坯板经过辊道窑炉烘干装置系统，烘干至锂渣坯板块强度更加坚硬，达到塑形要求；并控制经烘干后的锂渣坯板经高温焙烧工序时不炸裂，并控制塑形锂渣坯板的水分含量≤1.0wt％；为塑形锂渣坯板；

49.6)高温焙烧，

50.将塑形锂渣坯板以单片板形式并以连续不间断的方式，置于辊道窑装置的辊道上进行焙烧，经单片板高温焙烧处理，控制焙烧温度为860-900℃，焙烧及保温时间为40min-70min，即是在上述焙烧温度的条件下，保持上述温度条件下的焙烧，经冷却为焙烧锂渣坯板料；

51.7)破碎、球磨浸出，

52.将步骤6)的焙烧锂渣板料使用破碎装置进行破碎，经破碎后再置于球磨装置进一步的球磨处理，为球磨浆料，向球磨浆料中进一步的加入水溶液，进行浸出处理；控制球磨、浸出处理时的，液固比＝1:1，并控制浸出时间1-2h，温度为常温，即使熟料中有价金属以硫酸盐体系化合物进入浸出液中，为硫酸锂盐浸出液；

53.8)固液分离，制产成品，

54.步骤7)硫酸锂盐浸出液经过滤装置固液沉降分离得滤液和滤渣，将滤液经净化沉锂制备氢氧化锂或碳酸锂产品。即从上述工艺步骤中浸出的硫酸锂盐等浸出溶液采用现有的分离提纯方法，制备高纯的碳酸锂或氢氧化锂等其他高纯锂盐产品。该步可采用现有固液提锂工艺进行提锂即提取高纯的即电池级碳酸锂或电池级氢氧化锂等产品；经检测利用本发明的上述工艺方法制备的电池级碳酸锂产品及电池级氢氧化锂产品均符合其国家质量标准要求。碳酸锂含量达99.9％；钾小于0.005％，钠小于0.001％，钙小于0.003％，

55.铝小于0.001％等。

56.本发明所述锂渣坯板包括锂渣坯板，控制锂渣坯板的长度为520-550mm，宽度为380-430mm，厚度为25-35mm；于锂渣坯板的一面一般是底面上设有若干导热凹槽，一般是设

七个导热凹槽2，控制任意两相邻导热凹槽之间的间隔距离为35-45mm；控制导热凹槽的深度为锂渣坯板厚度的1/8-1/12之间。下面实施例未说明之处均与上述具体实施方式所述相同。

57.采用本发明的工艺方法对锂云母废渣中的锂及各稀有金属元素提取后的渣料中，经对其渣料中的化学成份进行检测，其各主要成分比如下：li2o，0.12，rb2o，0.08；见下表2。

58.实施例1

59.如图1-2所示，本发明公开的一种锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构，本发明实施例的锂渣坯板的结构如图1、2所示，于锂渣坯板1的底面上设有若干导热凹槽2，本实施例是设7个导热凹槽2，同时控制导热凹槽2在锂渣坯板1上的深度为为锂渣坯板厚度的1/6-1/12，如果导热凹槽2的深度太深，锂渣坯板2的破损率太高，不利于工业化生产，即严重的影响其生产量生产效率不高；

60.以江西某地的锂云母废渣为原料，其锂电锂云母锂渣即其锂云母废渣中的矿样中的主要组成成分，经检测分析结果如下表1(％)

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

62.以上述的组成成分的锂云母废渣或叫锂渣(下同)为原料，按如下工艺方法制备：

63.1)锂云母锂渣预处理：按照锂渣：钠钾混合盐：碳酸钙盐＝70-80:10-30:5-8；配料均为干基，比例均为质量比；螺旋混料机搅拌混料30-60min，钠钾盐是为硫酸钠和硫酸钾各按50％的质量比例的混合，以达到活化预处理效果；为锂渣混合料；

64.2)、球磨物理均化：将步骤1)预处理的锂渣混合料按照浆料水份：35-38％，锂渣混合料和一定量的水，即水的质量占35-38％，加入球磨机中，充分球磨活化，形成浆料即锂渣混合浆料；浆料通过管道泵入中转搅拌池中；控制其浆料流速：6.6ml/s-6.9ml/s；浆料细度：4.5-5.0微米，或过250目筛网，控制浆料比重1.66-1.70g/cm3。其工艺参数变化大容易出现堵管现象，无法正常生产；此过程是锂渣和辅料在球磨过程中物理均化更加充分，可以大大提高有价金属的提取率；为锂渣混合浆料；

65.3)、喷雾干燥：将步骤2)的搅拌池中均化料即锂渣混合浆料用柱塞泵按照一定的流速泵入喷雾塔中进进行喷雾干燥处理，干燥温度650-700℃，喷雾粉料即锂渣喷雾料控制其水分在6.0-7.0％，实际情况根据水分在控制干燥温度和均化浆料的流速；本实施例的锂渣喷雾料的颗粒级配比要求:20目≤1.0％,40目45-55％，60目30-45％，80目5-12％，100目及以下的≤2.5％；余下可以为其他的颗粒大小均匀喷雾料，有利于后续工序压制成型，使物料之间的结构间隙更加紧密，在高温烧成过程中有利于离子交换复分解反应；而提高了有价金属的高效提取，为锂渣喷雾料；

66.4)、压制成锂渣坯板：将锂渣喷雾料经过24小时陈化，为高位料仓中的喷雾料即陈化锂渣喷雾料，将其置于相应的装置中从喂料机流入压机中压制成规格型号为537mm*400mm*30mm锂渣坯板1或叫砖块,本实施例是利用现有陶瓷砖生产装置一体化的同时制备出料三块锂渣坯板1，喂料机自动化程度高可以连续性操作；锂渣坯板1中的水份必须控制在6.0-7.0％，否则在压制过程中出现很多问题；同时物料必须经过24小时以上的陈化处理以增加其粘合性能不致后续工艺中会被破碎；并于锂渣坯板1的底部有28mm*25mm*3mm的导

热凹槽2，通过控制锂渣坯板1底部的导热凹槽2的深度控制在锂渣坯板1厚度的1/10即为3毫米深，如果太深则不利于后续的搬运操作，即极易断裂，不能运输，不能实现自动化、工业化的生产；同时于锂渣坯板1上设有7条导热凹槽2的砖块在辊道窑炉内部，其底部设有若干个传热的通道导热凹槽2，受热更加均匀，砖块焙烧过程中化学反应更加完全；有价金属提取率更加高效。在出窑降温工序工段中，散热降温效率也大大提高；砖块在辊道上流水线式行走过程中，可防止劳作人员的烫伤，减少了安全事故的发生。从而实现了安全与生产的相统一,导热凹槽2规则成形，任意两导热凹槽2之间设有40mm间距，合理稳固平衡了导热凹槽2的结构；为提高生产效率一般是采用平整的三块一体化的操作。平稳流水作业于辊道上；推送定位输送：将压制的砖块一体化同时压制出料三块锂渣坯板1即砖块(下同)，通过推送定系统置于输送带上，再通过红外线定位系统排成行列，成3块模块化进入辊道窑烘干工序；此工段工序采用plc系统控制，减少工人的劳作，大大减少了用工的成本；

67.5)、烘干塑形：辊道窑烘干工序温度热量是通过用引风机从烧成辊道窑降温工段引流过来；充分利用其热量，采用“风冷降温”模式，使烧成辊道窑降温工段达到其效果；锂渣坯板1经过辊道窑炉烘干后砖块强度更加坚硬，达到塑形的效果。烘干后的砖块即锂渣坯板1的水分≤1.0％，经实践锂渣坯板中的水分过大在高温烧成工序中，砖块中的水分不能及时释放造成锂渣坯板1即会炸裂，因炸裂而形成的小块料在辊道窑的输送过程中会被辊棒夹住，使得辊棒无法运转，造成堵窑生产事故；因而需要对锂渣坯板1的水份进行严格的控制上述的范围内，即小于1.0％的质量比；

68.6)、高温焙烧：锂渣坯板1即砖块在辊道窑高温烧成区，高温区控制温度880-900℃，焙烧与保温时间为45min-60min，在此过程中实现“固固传质，晶相重构”，使砖块中有价金属形成可溶行的硫酸盐，从而实现了有价金属和物料中其他物质分离提取；由于辊道窑内部空间小，采用对流和辐射传热方式，使其温度调控更加精准，操作简单；工艺技术操作性可靠稳固；为焙烧锂渣坯板料；

69.8、固液分离，制产成品及输送：经高温烧成后的焙烧锂渣坯板料；通过皮带输送装置输送到料仓；经破碎：将烧成的块状熟料即焙烧锂渣坯板料经过破碎，破碎成小块料，减少后续球磨时间。再经过球磨研细浸出，控制其液固比＝1:1，浸出时间1-2h，温度为常温。使焙烧锂渣坯板料中有价金属以硫酸盐体系化合物进入浸出液中；固液分离：将有价金属的硫酸盐化合物浆料液，经过过滤装置固液沉降分离获得滤液和滤渣；滤渣可以作为混凝土的掺合料；滤液就是所需要的有价金属硫酸盐体系混合液；混合液中有价金属锂、钾、钠、铷、铯处于共存共溶基态。有价金属分离富集：混合液中锂经过净化沉锂，制备成高纯碳酸锂或高纯氢氧化锂，或叫电池级碳酸锂或电池级氢氧化锂。其中铷铯通过逆流萃取实现铷铯分离富集；钾、钠经过浓缩结晶干燥得到硫酸钠钾混合盐。

70.采用本发明的工艺方法对锂云母废渣中的锂及各稀有金属元素提取后的渣料中，经对其渣料中的化学成份进行检测，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.说明：从上述的以锂云母废渣为原料提锂后的渣料中，对其渣料的各组分成份进一步的分析得出上述的各组成成份的含量如上表2的结果；

74.下述实施例中未说明之处均是与本实施及具体实施方式的说明相同。

75.实施例2

76.本实施例使用的原料是江西某公开的锂矿石为原料生产锂盐后产生的锂云母废渣即锂云母锂渣，原料中的组分与例1相同，按照锂渣：混合盐：碳酸钙＝80：15:5质量比，螺旋混料35min，经过球磨均化获得合格的浆料液，在喷雾干燥工序中，干燥温度680℃，喷雾粉料水份6.5％，经过检测，颗粒级配为:20目0.7％,40目48％，60目30-45％，80目10％，100目以下1.8％。达到要求。在高位料仓中陈化26小时，通过压机压制成510mm*480mm*28mm，一体化出3块砖块，通过推送定位输送置于皮带输送装置上，在辊道窑烘干塑性后获得水份为0.75％锂渣坯板1。在进入辊道窑高温焙烧工序，高温焙烧温度888℃，保温时间50min，经过对流和辐射传热，温度得到精准的调控为8℃。固固传质迅速，有价金属离子交换复分解更充分。操作简单，工艺技术操作性可靠稳固。经过成品输送、破碎、球磨浸出、固液分离获得滤液和滤渣。经过检测计算，有价金属见下表3所示；保温时间50min，经过破碎、球磨、浸出、固液沉降分离等工序工段经过检测计算获得有价金属提取率对比如下表3

77.对比实施例1

78.本对比实施例1使用的原料和实施例1、2使用的原料相同，而使用的工艺及技术参数控制也基本相同，所不同的是没有采用步骤3)工艺和步骤4)压制成锂渣坯板，不是采用压制成坯板的形式，而是采用将步骤3)制备得到的锂渣盛于与本发明的锂渣坯板尺寸形状结构相同的匣钵内，不作压制处理，其他的工艺技术参数控制完全相同，即是将上述的锂渣喷雾料装于匣钵体内，同样通过辊道窑进行焙烧，经检测其锂的提取率则大幅的降低不足70％，具体检测数据见表3。

79.对比实施例2

80.本对比实施例1使用的原料和实施例1、2使用的原料相同，而使用的工艺及技术参数控制也基本相同，所不同的是步骤4)压制成锂渣坯板，其压制成的锂渣坯板1的结构与实施例1、2不同，于锂渣坯板1上没有设导热凹槽2，而是与其尺寸大小相同的坯板体，其他的工艺技术参数控制完全相同，同样通过辊道窑进行焙烧，其对锂的提取率有大幅度的提高，但经检测其锂的提取率也降低至不足90％，具体检测数据见表3。下表3是利用本发明工艺方法的实施例1、2与对比实施例1、2的锂及各有价金属元素的提取率对照表。

81.锂及各有价金属提取率对比，表3

82.名称锂提取率铷提取率铯提取率钾提取率钠提取率对比实施例160.26％61.17％62.94％56.08％61.56％对比实施例282.34％80.29％81.66％82.74％83.69％本发明例190.75％88.20％89.34％91.98％92.66％本发明例290.62％87.69％88.74％91.63％91.87％

83.说明，本发明采用上述工艺方法与对用于焙烧的锂渣坯板1进行改进后，其对锂云母废渣中的锂等各金属的提取率大幅度的提高。经实验对比采用其他的工艺方法，尤其是采用现有的同样的制备工艺方法与技术参数控制相同的情况下，采用匣钵直接盛装本发明的上述用于焙烧的物料后，其提取率最高的不到70％，有时甚至是不足50％的提取率，而采用本发明的工艺方法与锂渣坯板结构后，其对锂云母废渣中的锂的有效提取率可达90％以上，这样即做到了对锂云母废渣的再回收利用，尤其是对锂云母废渣中的锂含量在1％以下

的锂云母废渣回收，其经济效益得到大幅提升，实现了资源循环再利用，环保经济。

84.说明仅是本发明技术方案的概述，而可依照说明书的内容予以实施，仅为发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。技术特征：

1.一种锂云母废渣提锂方法，以含锂量低的锂云母废渣为原料，采用辊道窑焙烧工艺，其特征是包括如下方法步骤：1）锂云母锂渣配料与预处理，以锂云母废渣为原料，将锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸盐按配比充分搅拌预混合处理，为锂渣混合料，物理均匀化处理，将步骤1）的锂渣混合料和水充分混合后，并一同置于球磨装置中，进行充分球磨混合，为锂渣混合浆料，喷雾干燥制锂渣喷雾料，将步骤2）锂渣混合浆料由搅拌池装置中通过管道输送至喷雾干燥塔装置中，进行喷雾干燥处理，为锂渣喷雾料；压制成锂渣坯板，将锂渣喷雾料经陈化处理为陈化锂渣喷雾料，将陈化锂渣喷雾料通过喂料机装置连续性操作，置于压机中，压制成相应形状结构的锂渣坯板；5）烘干塑形，将步骤4）锂渣坯板经过辊道窑炉烘干装置系统，烘干至锂渣坯板块强度更加坚硬，达到塑形要求；并控制经烘干后的锂渣坯板经高温焙烧工序时不炸裂；为塑形锂渣坯板；6）高温焙烧，将塑形锂渣坯板以单片板形式置于辊道窑装置的辊道中，经单片板高温焙烧处理，控制焙烧温度为860-900℃，焙烧及保温时间为40min-70min，经冷却为焙烧锂渣坯板料；破碎、球磨浸出，将步骤6）的焙烧锂渣板料使用破碎装置进行破碎，经破碎后再置于球磨装置进一步的球磨处理，为球磨浆料，向球磨浆料中进一步的加入水溶液 ，进行浸出处理，得硫酸锂盐浸出液；固液分离，制产成品，步骤7）硫酸锂盐浸出液经过滤装置固液沉降分离得滤液和滤渣，将滤液经净化沉锂制备氢氧化锂或碳酸锂产品。2.根据权利要求1所述一种锂云母废渣提锂方法，其特征是步骤1）所述钠钾混合盐为硫酸钠或硫酸钾盐的混合，所述碳酸盐为碳酸钙；控制锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸钙盐按质量配比为=70-80:10-30:5-8，进行搅拌预混合处理。3.根据权利要求1所述一种锂云母废渣提锂方法，其特征是步骤2）控制锂渣混合料和水的质量比为62-68：32-38；控制在常温条件下球磨混合处理时间为1.5-3小时。4.根据权利要求1所述一种锂云母废渣提锂方法，其特征是步骤3)管道输送是控制锂渣混合浆料于管道输送速度为6.3ml/s-6.9ml/s；控制锂渣混合浆料粒度为4.5-5.0微米；比重为1.62-1.70g/cm3。5.根据权利要求1所述一种锂云母废渣提锂方法，其特征是所述喷雾干燥处理是控制喷雾干燥温度为620-700℃；控制锂渣喷雾料颗粒大小配比为：20目≤1.0%,40-50目45-55%，60-70目30-45%，80-90目5-12%，100目≤2.5%；控制锂渣喷雾料的水份含量为6-9wt%。6.根据权利要求1或2所述一种锂云母废渣提锂方法，其特征是所述搅拌预混合处理是

将锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸盐按配比置于螺旋混料机装置中，控制搅拌混料时间为30-60min，以达到活化预处理效果。7.根据权利要求1所述一种锂云母废渣提锂方法，其特征是步骤4）陈化处理是控制陈化处理时间为20-48小时，控制陈化锂渣喷雾料的水份含量为5-8wt%。8.根据权利要求1所述一种锂云母废渣提锂方法，其特征是所述锂渣坯板是控制锂渣坯板的长度为520-550mm，宽度为380-430mm，厚度为25-35mm；于锂渣坯板的一面上设有若干导热凹槽，控制任意两相邻导热凹槽之间的间隔距离为35-45mm；控制导热凹槽的深度为锂渣坯板厚度的1/8-1/12之间。

技术总结

本发明的就是要提供一种从锂云母废渣提锂方法及锂渣坯板结构，是以锂云母废渣为原料，采用辊道窑焙烧工艺，及通过对锂云母锂渣坯板的形状结构及工艺技术方法的改变，使锂云母废渣与钠钾混合盐及碳酸钙盐等物料之间的结构间隙更加紧密结合焙烧，在高温烧成过程中有利于离子交换复分解反应，从而实现对锂云母废渣原料中的锂的提取率的提高。提高了锂云母提取的经济效益和生产效益，且工艺流程简短，操作简单。操作简单。操作简单。

技术研发人员：张明 南腾 吴进方 南东东 何国端 欧阳庆华

受保护的技术使用者：江西志存锂业有限公司

技术研发日：2022.07.22

技术公布日：2022/9/13