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
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 锂云母 硫酸熟化 动力学 锂 铷 铯
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 矿业工程?冶金工程?环境工程?化学与化学工程?材料科学与工程|Mining Engineering, Metallurgical Engineering, Environmental Engineering,Chemistry and Chemical Engineering, Materials Scienc
• 页码范围: 3093-3102
• 页数: 10页
• 分类号: TF84
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.09.011

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.