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锂云母精矿的硫酸熟化研究

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张秀峰, 伊跃军, 张利珍, 谭秀民, 李春, 王威. 锂云母精矿的硫酸熟化研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (4): 59-62. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.032
引用本文: 张秀峰, 伊跃军, 张利珍, 谭秀民, 李春, 王威. 锂云母精矿的硫酸熟化研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (4): 59-62. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.032
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ZHANG Xiufeng, YI Yuejun, ZHANG Lizhen, TAN Xiumin, LI Chun, WANG Wei. Study on Sulfuric Acid Curing of Lepidolite Concentrate[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (4): 59-62. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.032
Citation: ZHANG Xiufeng, YI Yuejun, ZHANG Lizhen, TAN Xiumin, LI Chun, WANG Wei. Study on Sulfuric Acid Curing of Lepidolite Concentrate[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (4): 59-62. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.032
shu

锂云母精矿的硫酸熟化研究

  • 1.

    中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006

  • 2.

    国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心，河南 郑州 450006

  • 3.

    四川大学 化学工程学院，四川 成都 610065

  • 基金项目:
    国家自然科学基金项目(51504225)
详细信息
    作者简介: 张秀峰(1986-), 男, 博士生, 助理研究员, 主要从事矿产资源综合利用研究
    通讯作者: 李春, 男, 博士, 教授, E-mail:lic@scu.edu.cn

  • 中图分类号: TF826+.3

Study on Sulfuric Acid Curing of Lepidolite Concentrate

  • 1.

    Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, CAGS, Zhengzhou 450006, China

  • 2.

    China National Engineering Research Center for Utilization of Industrial Minerals, Zhengzhou 450006, China

  • 3.

    College of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China

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    摘要

  • 硫酸熟化过程是硫酸法处理锂云母精矿的关键，关系到锂、铷、铯的综合利用。采用L16(45)正交试验研究了锂云母精矿的硫酸熟化过程。结果表明，影响锂云母硫酸熟化的因素主次顺序是：酸矿比>硫酸浓度>熟化时间>熟化温度>给料粒度。硫酸熟化的最优条件为：酸矿比1 GA6FA 1、硫酸质量浓度80%、熟化时间4 h、熟化温度150℃、给料粒度74 μm以下占80%，在此条件下锂、铷、铯的浸出率分别为97.58%、96.73%和97.39%，有助于锂云母中锂、铷、铯的综合回收。

    The sulfuric acid curing process of the sulfuric acid method treating lepidolite concentrate, which is the key factor on comprehensive utilization of lithium, rubidium and cesium, was investigated by using L16(45) orthogonal experimental design. The results showed that the importance of the factors affecting the sulfuric acid curing of lepidolite was:acid-solid ratio > sulfuric acid concentration > curing duration > curing temperature > particle size. The optimum curing parameters were determined as follows:acid-solid ratio of 1 GA6FA 1, sulfuric acid concentration of 80%, curing duration of 4 hours, curing temperature of 150℃, particle size of 80% below 74 μm. Under the optimal conditions, the leaching efficiencies of lithium, rubidium and cesium were 97.58%, 96.73% and 97.39%, respectively. The study can provide reference for sulfuric acid method of treating the lepidolite ore, which lays the foundation for the comprehensive utilization of lithium, rubidium and cesium in the lepidolite ore.

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  • 图 1  锂云母精矿(a)和浸出渣(b)的X射线衍射图谱

    Figure 1. 

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    表 1  锂云母精矿主要化学成分    /%

    Table 1.  Main chemical compositions of the lepidolite concentrate

    组分 Li2O Rb2O Cs2O K2O Al2O3 SiO2 Na2O F
    含量 3.24 1.02 0.22 6.25 20.71 60.63 2.49 5.10
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    表 2  硫酸熟化过程的正交试验表

    Table 2.  Factors and levels of the orthogonal experiments

    水平 因素 A 因素 B 因素 C 因素 D 因素 E
    粒度/(-74 μm, %) 硫酸浓度/% 熟化温度/℃ 酸矿比/(mL·g-1) 熟化时间/h
    1 50 50 120 0.5:1 1
    2 60 60 150 0.6:1 2
    3 80 70 180 0.8:1 3
    4 100 80 200 1:1 4
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    表 3  正交试验结果及其直观分析

    Table 3.  Results of the orthogonal experiments

    编号 粒度/(-74 μm, %) 硫酸浓度/% 熟化温度/℃ 酸矿比/(mL·g-1) 熟化时间/h Li浸出率/% Rb浸出率/% Cs浸出率/% 熟化程度/%
    1 50 50 200 0.8:1 2 63.50 65.48 58.60 62.53
    2 60 50 120 0.5:1 3 45.11 47.52 52.36 48.33
    3 80 50 180 1:1 1 75.34 75.31 67.04 72.56
    4 100 50 150 0.6:1 4 56.47 57.04 62.23 58.58
    5 50 60 180 0.6:1 3 59.50 61.00 60.61 60.37
    6 60 60 150 1:1 2 86.39 84.68 82.30 84.46
    7 80 60 200 0.5:1 4 59.28 63.27 61.65 61.40
    8 100 60 120 0.8:1 1 66.95 69.53 63.94 66.81
    9 50 70 120 1:1 4 87.18 86.25 84.95 86.13
    10 60 70 200 0.6:1 1 72.05 72.58 64.54 69.72
    11 80 70 150 0.8:1 3 94.37 93.04 91.73 93.05
    12 100 70 180 0.5:1 2 70.89 70.01 62.70 67.87
    13 50 80 150 0.5:1 1 65.35 65.23 60.48 63.69
    14 60 80 180 0.8:1 4 97.10 96.00 95.05 96.05
    15 80 80 120 0.6:1 2 73.47 74.33 67.11 71.64
    16 100 80 200 1:1 3 98.64 96.87 97.21 97.57
    K1 272.72 242.00 272.91 241.29 272.78
    K2 298.56 273.04 299.78 260.31 286.50
    K3 298.65 316.77 296.85 318.44 299.32
    K4 290.83 328.95 291.22 340.72 302.16
    L1 68.18 60.50 68.23 60.32 68.20
    L2 74.64 68.26 74.95 65.08 71.63
    L3 74.66 79.19 74.21 79.61 74.83
    L4 72.71 82.24 72.81 85.18 75.54
    R 6.48 21.74 6.72 24.86 7.34
    注:K1、K2、K3、K4为各因素对应水平1, 2, 3和4各试验点的熟化程度的总和; L1、L2、L3和L4为各因素对应水平1, 2, 3和4各试验点的熟化程度的平均值; R为各列的L1、L2、L3和L4中最大值与最小值的差值(极差)。
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    表 4  综合条件试验结果

    Table 4.  Results of the comprehensive tests

    试验号 Li浸出率/% Rb浸出率/% Cs浸出率/% 熟化程度/%
    YZ-1 99.11 98.76 98.82 98.90
    YZ-2 96.14 96.08 95.88 96.03
    YZ-3 97.49 95.36 97.47 96.77
    平均值 97.58 96.73 97.39 97.23
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出版历程
收稿日期:  2018-01-18
刊出日期:  2018-08-25

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    版权所有：中国地质调查局发展研究中心 copyright @2020
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