高品位锂矿 —— 磷锂铝石多种提锂工艺解析

      磷锂铝石是锂含量最高的矿石之一，其理论氧化锂含量可达10%，除此之外，磷锂铝石中还含有大量的磷、铝资源。目前，美国、法国、巴西、中国等国均探测出磷锂铝石矿床等。

      硫酸焙烧法

      硫酸焙烧法是目前研究较为广泛的磷锂铝石提锂工艺之一，其锂回收率较高。采用硫酸对磷锂铝石进行焙烧处理，将其中的锂转化为可溶性的硫酸锂，从而实现锂的提取。该方法先将磷锂铝石与100–200°C的浓硫酸中进行混合，形成酸性浆料，随后在850℃下焙烧直至不再产生可见烟雾。此时锂主要以硫酸锂形式存在于焙烧产物中。最后再经过水浸处理，即可将硫酸锂溶解于液相中，实从而现锂的富集，锂的浸出率可达95%。

      三氧化硫焙烧法

      三氧化硫焙烧法是一种通过在SO3气氛中对磷锂铝石进行高温处理的提锂方法。该工艺的原理是通过SO3与矿物中的金属元素发生反应，生成易溶于水的硫酸盐，再通过水浸实现锂的富集与提取。

      盐酸浸出法

      Xie等人提出了一种基于无酸焙烧预处理的磷锂铝石提锂方法。该工艺首先将磷锂铝石与氯化钠或氯化钙按一定比例混合，在850℃下焙烧1h，然后将焙烧残渣放入1mol/L盐酸中浸出60min，实现锂的溶出，锂的浸出率可达96%以上。

      该方法的主要优点是在焙烧过程中没有使用硫酸或其他腐蚀性酸，极大的减轻了焙烧设备的腐蚀，提高了工艺的操作安全性与环境友好性。但是该工艺现只用于锂的回收，对于磷锂铝石中含量较多的磷、铝等共伴生资源回收利用不足，导致磷锂铝石资源综合利用率不高。

      碱消解法

      Harry等人提出了一种基于碱性消解的磷锂铝石提锂工艺。该方法首先将磷锂铝石和NaOH溶液混合加热至93℃并反应3h，使矿物结构中的Al转化为磷酸铝进入水溶液中，再经固液分离后得到富锂的固体残渣，通过NaH2PO4溶液或H3PO4溶液洗涤处理富锂固体残渣，以除去残渣中的磷，随后，用稀硫酸溶液浸出富锂残渣，使残渣中的锂转为硫酸锂进入溶液。此过程中，部分铝、钙等金属离子也被同时浸出，因此需通过添加石灰或碳酸钠进行除杂。最后，将其进行浓缩并向其中加入碳酸钠，即可得到碳酸锂沉淀。

      石膏和石灰石混合焙烧工艺

       将磷锂铝石与石膏和石灰石按一定比例混合后，在950°C下焙烧2小时。再将焙烧产物经水浸处理后，锂的浸出率可达97.3%。随后对含锂溶液进行除杂处理，最终通过添加碳酸钠进行碳酸化反应，即可制备出碳酸锂产品。