硫酸法從鋰磷鋁石中提取鋰工藝研究及優化

鄧紅云，鐘盛文，劉雨鑫，彭衛發，張紹軍

(1．江西理工大學材料冶金化學學部，江西 贛州 341000；2.宜春職業技術學院，江西 宜春 336000）

鋰磷鋁石包括氟鋰磷鋁石和羥鋰磷鋁石，是稀有金屬花崗巖和花崗偉晶巖中常見的原生磷酸鹽礦物[1]，分子式可寫為LiAlPO4（OH，F），其Li2O 理論含量為10.23%，是已知的氧化鋰含量最高的天然鋰礦物，研究者對其微觀結構及成礦機理進行了分析研究[2-4]。由于鋰磷鋁石純度較高，Li2O 實際品位可達9.50%以上，高于目前礦石提鋰的主要原料鋰輝石（6.0%）和鋰云母（3.0%）。礦業工作者在剛果、尼日利亞、安哥拉、南非等非洲國家的一些鋰鈹礦區中發現較多的鋰磷鋁石伴生礦[5]。近年來，中外地質工作者在江西的贛南[6]、贛西北九嶺[7]等地區也發現了鋰磷鋁石伴生礦[8-12]。

隨著新能源汽車、儲能及3C 的快速發展，鋰電需求正由GWh 時代邁向TWh 時代，對鋰資源的需求也越來越急迫。目前，鋰輝石和鋰云母的提鋰技術已經成熟穩定，礦石需求處于供不應求的局面，價格持續上漲； 鋰磷鋁石提鋰工藝尚處于探索階段，鋰磷鋁石尚未被開發和利用，價格也較低，因此大力開發能用于工業化生產的鋰磷鋁石提鋰工藝技術，能減緩對國外鋰輝石的依賴，對促進我國鋰電產業可持續發展具有積極的作用。常見礦石提鋰原料及提鋰工藝對比見表1。

表1 常見礦石提鋰原料及提鋰工藝對比Table 1 Comparison of common lithium extraction materials andlithium extraction processes

已公開的鋰磷鋁石的主要提取方法按使用的輔料分為：硫酸法[13-15]、混合酸[16]、堿溶法[17]、無機鹽法[18-19]等。

黃光柱等研究了用磷……