锂辉石提取的五种方法，一文搞定！

锂通常以化合物形式存在于地壳中，含量约为0.0065wt%。自然界中存在三种主要类型的锂资源：卤水（氯化物-硫酸盐、碳酸盐、氯化物和硝酸盐类型）、伟晶岩（锂辉石、锂云母、紫云英矿等）和沉积岩（铝土矿、煤、高岭土等）。此外，粘土型资源和湖相蒸发岩型资源也具有潜在意义。

自然界中锂矿物主要以铝硅酸盐伟晶岩的形式存在。伟晶岩是高挥发性岩浆在特定条件下缓慢而充分的结晶分异而形成的。伟晶岩在形成过程中发生强烈的交代作用。交代带包括石英、钠长石、锂辉石、云母、绿柱石、铌钽铁矿、铯石榴石、磷灰石、铀等矿物，成为重要的稀有金属矿床。其中，锂辉石是重要的典型锂矿物，小编带您了解锂辉石提取锂的方法。

锂辉石 (LiAlSi2O6 ) 通常呈灰白色，带有黄色或绿色色调，通常与石英、长石和云母伴生，比重为 3.1–3.2。提取锂辉石最常用的方法有石灰焙烧、相变和硫酸消化、直接酸浸、高压碱浸和盐焙烧。

1.     石灰焙烧法

石灰焙烧法是最早用于从锂辉石中提取锂的方法。锂辉石与石灰或石灰石混合进行焙烧。足够量的 CaO 在超过 1100°C 的高温下会破坏矿物结构。浸出煅烧物以获得LiOH溶液。但由于Li 2 O·Al 2 O 3的溶解度极低，水浸提取较为困难。在浸出过程中，需要过量的CaO将铝转化为不溶性的3CaO·Al 2 O 3 ·6H 2 O。锂反应形成可溶性LiOH，从而实现锂和铝的分离。浸出液经蒸发、浓缩、结晶即可得到LiOH·H 2 O产品。石灰焙烧法适用性广，对锂辉石的锂含量要求低。赋形剂石灰或石灰石价格便宜且易于获得，并且不需要其他试剂。然而，过量的CaO最终进入浸出残渣，产生大量固体废物。同时，与其他方法相比，石灰焙烧法锂的提取收率相对较低。石灰烘烤方法现在基本上已经过时了。

2.     相变和硫酸消解法

   相变法和硫酸消解法是最主流的锂辉石处理方法。首先，锂辉石在高于1000℃的高温下煅烧，使其从α型单斜晶系转变为β型四方晶系。转化后的锂辉石需要研磨至小于 74 μm。通常，锂辉石以理论用量140wt%与浓硫酸混合，然后在约250℃下消解。消化产物水浸可得到含有Li 2 SO 4的酸液，提锂收率一般接近98%。经过中和和纯化后，Li 2 SO 4可以用饱和Na 2 CO 3溶液转化为微溶的Li 2 CO 3产品。

3.     直接酸浸法

为了避免相变过程中的能量消耗，研究人员利用氢氟酸和硫酸的强腐蚀性直接浸出α-锂辉石。矿物结构的破坏是在低温下实现的。锂辉石/HF/H 2 SO 4的最佳酸用量为1:3:2（g:mL:mL），100℃浸出3 h后成功提取96%的锂。浸出反应如反应(5)所示。此外，他们还研究了混合酸浸出的动力学。锂的提取符合收缩核模型，受化学反应和产物层扩散共同控制。表观活化能E a为32.68 kJ/mol。不溶性产物，例如冰晶石和氟化铝，在颗粒表面形成产物层，导致浸出过程的动力学受到限制。直接酸浸法可以直接处理α-锂辉石，大大降低了能耗。但从上述研究结果来看，使用了大量的酸，酸的消耗过大。

4.     高压碱浸法

碱法的原理一般是在高压条件下用Na +取代锂辉石中的Li，高压碱浸法用碳酸钠浸出β-锂辉石。在高压釜中于225℃反应1小时，得到碳酸锂悬浮液。整个过程中锂的提取率超过94%，反应如下所示：

Li2CO3+CO2+H2O↔2LiHCO3

2β-LiAlSi2O6+Na2SO4+2H2O→OH−Li2SO4+2NaAlSi2O6⋅H2O

5.     盐焙烧

盐焙烧法的原理与高压碱浸法类似，主要是用Na +、K +等碱金属离子取代Li +位点。对于经过高温转变的β-锂辉石，盐焙烧所需的温度较低，约为600℃。

当用盐焙烧法处理更稳定的α-锂辉石时，必须使用更多的盐。例如， Resentera等人用α-锂辉石焙烧了17.5倍摩尔量的NH 4 HF 2，实现96%的锂提取率。这一工艺创新地运用NH+4破坏α-锂辉石的结构，避免了高于1000°C的能量密集型相变过程。然而，需要认真考虑用氨处理大量蒸气。反应如下所示：

2α-LiAlSi2O6+21NH4HF2→2LiF+4(NH4)3SiF6⋅F+2(NH4)3AlF6+3NH3+12H2O

    以上就是处理锂辉石常用的几种方法，如果您有锂辉石需要选别，欢迎咨询来电咨询，同时也欢迎您来厂参观。