锂云母冶炼渣氟铍铊赋存状态与谱学特征研究

编号：CYYJ04726

篇名：锂云母冶炼渣氟铍铊赋存状态与谱学特征研究

作者：梁琪1；齐放2；李会泉2,3；朱干宇2； 李少鹏2；张建波2；崔玉1

关键词： 锂云母冶炼渣; 氟; 铍; 铊; 赋存状态; 多光谱联用;

机构： 1.济南大学化学化工学院2.战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心,中国科学院过程工程研究所3.中国科学院大学化学工程学院

摘要： 新能源产业迅猛发展使得锂资源需求激增，锂云母提锂作为矿石提锂典型代表之一，占全国碳酸锂总产量的比例高达33%，已成为国内锂资源供应的重要支柱。现有锂云母提锂以硫酸盐焙烧—水浸工艺为主，但该技术年产锂云母冶炼渣近千万吨，且渣中含氟、铍、铊等毒害组分，影响后端利用，严重制约锂电产业绿色可持续发展。本研究以典型锂云母冶炼渣为对象，采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）、电子探针显微分析仪（EPMA）、X射线光电子能谱仪（XPS）、飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS），结合欧洲共同体标准物质局（BCR）连续提取法中的浸出方法，系统研究其化学组成与矿相分布、形貌结构及赋存特征。结果表明，锂云母冶炼渣的主要化学组成为硅、硫、钙等元素，其中有价组分氧化锂的质量分数为0.10%，伴生微量元素氟的质量分数为2.80%，痕量元素铍和铊的含量分别为19.97μg/g和2.74μg/g；主要矿相为钙长石、石膏和钠长石；氟主要以钙-氟价键赋存，部分以类质同象嵌入钙长石晶格；铍以正二价铍离子为主，可能被固溶或包裹于富钙铝硅矿相，酸可提取态占比59.26%，迁移性强；铊以Tl(Ⅰ)价态存在，残渣态占比高，主要赋存于黄铁矿、黏土矿物等矿相中。多光谱联用技术实现锂云母冶炼渣元素赋存特征的精准解析，可为其无害化处置与资源化利用提供重要基础支撑，进而助力锂电行业的绿色可持续发展。