硫酸熟化锂云母提取锂铷铯的机理及动力学特征

编号：FTJS08699

篇名：硫酸熟化锂云母提取锂铷铯的机理及动力学特征

作者：张秀峰 伊跃军 谭秀民 张利珍 王威 刘维燥

关键词： 锂云母 硫酸熟化 动力学 锂 铷 铯

机构： 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室 四川大学化学工程学院 重庆大学材料科学与工程学院

摘要： 锂云母是兼含锂、铷和铯这3种关键矿产的特色矿物资源。先前采用硫酸熟化−水浸工艺有效地从锂云母精矿中同步提取锂、铷和铯。为了进一步明晰锂云母的硫酸熟化机理,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)研究硫酸熟化过程物相转变机制,同时进行硫酸熟化动力学实验以查明其动力学控制因素。研究结果表明:熟化过程强化了锂云母矿物与硫酸的反应,锂云母矿相结构破坏,转化生成新物相,锂云母中Li,Rb,Cs,Al,K和Si组分相应转化为可溶性硫酸盐Li2SO4,RbAl(SO4)2,CsAl(SO4)2,Al(SO4)(OH)·5H2O,KAl(SO4)2以及不溶性的SiO2,水浸使可溶性硫酸盐进入浸出液,实现锂、铷和铯的同步提取;锂云母精矿的硫酸熟化过程受固相产物层的固膜扩散控制,其表观活化能为20.70 kJ/mol,应从降低给料粒度、提高熟化温度、增加硫酸浓度等方面强化锂、铷和铯的提取。硫酸熟化工艺可高效地提取锂云母中锂、铷和铯,提取率均在96%以上。