[go: up one dir, main page]

RS64004B1 - Postupak za ekstrakciju jednog jedinjenja litijuma ili više njih - Google Patents

Postupak za ekstrakciju jednog jedinjenja litijuma ili više njih

Info

Publication number
RS64004B1
RS64004B1 RS20230118A RSP20230118A RS64004B1 RS 64004 B1 RS64004 B1 RS 64004B1 RS 20230118 A RS20230118 A RS 20230118A RS P20230118 A RSP20230118 A RS P20230118A RS 64004 B1 RS64004 B1 RS 64004B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
lithium
carbonate
earth metal
alkaline earth
phase
Prior art date
Application number
RS20230118A
Other languages
English (en)
Inventor
Marika Tiihonen
Original Assignee
Metso Outotec Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metso Outotec Finland Oy filed Critical Metso Outotec Finland Oy
Publication of RS64004B1 publication Critical patent/RS64004B1/sr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/10—Obtaining alkali metals
    • C22B26/12—Obtaining lithium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00—Lithium compounds
    • C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
    • C01B25/324—Preparation from a reaction solution obtained by acidifying with an acid other than orthophosphoric acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
    • C01B25/34—Magnesium phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/60—Preparation of carbonates or bicarbonates in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/12—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic alkaline solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Opis
OBLAST PRONALASKA
[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na postupak za ekstrakciju jedinjenja litijuma iz minerala ili koncentrata minerala.
[0002] Potražnja za litijumom i jedinjenjima litijuma jedna je od potražnji u najbržem porastu što se tiče metalnih resursa. Litijum se može ekstrahovati iz minerala, slanog rastvora i morske vode. Mineralni izvori koji sadrže litijum su spodumen, pentalit i lepidolit.
[0003] Minerali i koncentrati minerala sadrže jalovinu kao što je apatit koji sadrži fosfor. Kada se ciljaju proizvodi ili međuproizvodi litijuma visoke čistoće, izazov često predstavlja obezbeđivanje pravilnog odvajanja nečistoća od proizvoda litijuma.
[0004] U WO2007103083A2 opisan je jedan postupak za ekstrahovanje litijuma iz minerala koji sadrži litijum, koji otkriva upotrebu alkalnog materijala za ekstrakciju i obezbeđuje istaloženi sporedni proizvod, dok se litijum rastvara. Potom se, iz tog rastvora, litijum direktno taloži u karbonat. Međutim, takav će postupak obično prouzrokovati i taloženje nečistoća zajedno sa litijumkarbonatom.
[0005] US2004/0005267A1 otkriva postupak za izradu litijumkarbonata sa niskim sadržajem natrijuma taloženjem litijumkarbonata iz prečišćenog slanog rastvora pomoću natrijumkarbonata, filtriranjem kako bi se dobio litijumkarbonat u čvrstom stanju, uvođenjem gasa ugljendioksida da reaguje litijumkarbonat u čvrstom stanju u vodeni bikarbonat iz kog se mogu izdvojiti nečistoće.
[0006] US 3112171 A otkriva postupak za pripremu litijumkarbonata od beta-spodumena u direktnom procesu reakcijom sa vodenim natrijumkarbonatom.
[0007] Slično tome, Hu N et al. (WPI / Thomson, vol.2011, br.35, 19. januar 2011) otkriva postupak za pripremu litijumkarbonata od beta-spodumena luženjem u prisustvu alkalne soli, kao što je alkalna so natrijuma, kalijuma ili amonijuma, i karbonizaciju u prisustvu CO2.
[0008] Choubey, P. K. et al. (Minerals Engineering Oxford, vol.89, 28. januar 2016, strane 119-137) otkriva postupke za rekuperaciju litijuma iz izvora minerala ili slanog rastvora, uključujući obradu karbonizacijom koja uključuje reagovanje minerala sa natrijumkarbonatom i luženje u prisustvu CO2.
[0009] Pri obradi mineralnog koncentrata koji sadrži litijum, kao što je koncentrat spodumena, putem lužnih procesa alkalnog karbonata, otkriveno je da se fosforne nečistoće rastvaraju i dalje prenose u krajnji proizvod litijumkarbonata kao nerastvorljiva jedinjenja fosfata. Fosfatne nečistoće obično predstavljaju jedinjenja sa litijumom i/ili neželjenim metalima. Litijumkarbonat se obično dalje obrađuje kako bi se obrazovale druge hemikalije litijuma, kao što je litijumhidroksid. Tokom dalje obrade, prisustvo fosfornih nečistoća može dovesti do gubitaka litijuma. Fosforne nečistoće obično potiču od minerala jalovine iz koncentrata, kao što je apatit. Tipični nivoi fosfata, kao elementarnog P, bili su u opsegu od 500 do 2000 ppm u krajnjim solima litijumkarbonata koje potiču od koncentrata sa manje od 0,5 % apatita.
KRATAK OPIS PRONALASKA
[0010] Jedan od nedostataka povezanih sa sklopovima i postupcima iz stanja tehnike leži u tome što se fosfat(i) prisutan(ni) u mineralima jalovine delimično rastvara(ju) u lužnom okruženju litijuma (ili spodumena) i što reaguje(u) sa litijumom i/ili neželjenim jedinjenjima čime se u željenom proizvodu litijuma, obično u litijumkarbonatu, obrazuju neželjena jedinjenja litijumfosfata.
[0011] Prema tome, predmet ovog pronalaska je da obezbedi postupak i sklop za primenu tog postupka kako bi se ublažili gorepomenuti nedostaci u pogledu nečistoća ili gubitaka litijuma. Predmeti ovog pronalaska postižu se postupkom i sklopom koje karakteriše ono što je izloženo u nezavisnim patentnim zahtevima. Poželjni načini ostvarivanja ovog pronalaska otkriveni su u zavisnim patentnim zahtevima.
[0012] Ovaj pronalazak predstavlja postupak za uklanjanje fosfatnih vrsta u vidu nerastvorljivih jedinjenja u karbonatnom procesu luženja minerala koji sadrži litijum, na primer koncentrata koji sadrži litijum, obično koncentrata spodumena. Ovaj pronalazak zasnovan je na ideji taloženja fosfatnih vrsta tokom faze karbonizacije čime se sprečava reakcija fosfata sa litijumom.
[0013] Prednost postupka i sklopa ovog pronalaska leži u tome što se litijum dobija kao željeni proizvod, tj. kao litijumbikarbonat ili litijumkarbonat, a ne kao neželjeni nusproizvod obrazovan od fosfatnih nečistoća koje su reagovale sa litijumom. Postupkom i uređajem ovog pronalaska moguće je dobiti proizvod litijumkarbonata, koji ima sadržaj fosfora manji od 300 ppm, tipičnije manji od 200 ppm. Bez ovog pronalaska, sadržaj fosfora krajnjeg proizvoda iznosio bi 500 - 2000 ppm.
KRATAK OPIS NACRTA
[0014] U nastavku će ovaj pronalazak biti detaljnije opisan pomoću poželjnih načina ostvarivanja uz pozivanje na pridruženi nacrt, u kom
[0015] Fig.1 predstavlja dijagram toka primernog način ostvarivanja ovog pronalaska.
DETALJAN OPIS PRONALASKA
[0016] Ovaj pronalazak odnosi se na postupak za pripremu jednog jedinjenja litijuma ili više njih, određenije na postupak za pripremu jedne vrste litijumkarbonata ili više njih, naročito litijumhidrogenkarbonata (litijumbikarbonata) i/ili litijumkarbonata, od minerala koji sadrži litijum. Postupak ovog pronalaska obuhvata
a) fazu luženja, u kojoj se mineral koji sadrži litijum luži u vodenom lužnom rastvoru alkalnog karbonata, za oslobađanje litijuma i fosfata iz minerala čime se dobija gusta lužna suspenzija koja sadrži litijumkarbonat i fosfat,
b) fazu karbonizacije, u kojoj dobijena gusta lužna suspenzija reaguje sa jedinjenjem zemnoalkalnog metala u prisustvu CO2, za dobijanje karbonizovane guste suspenzije koja sadrži litijumbikarbonat i za taloženje jednog fosfata ili više njih iz guste lužne suspenzije kao nerastvorljivog(ih) jedinjenja fosfata,
c) fazu razdvajanja čvrsto-tečno, u kojoj se karbonizovana gusta suspenzija iz faze karbonizacije podvrgava razdvajanju čvrsto-tečno, pri čemu se nerastvoreni mineral i nerastvorljivo(a) jedinjenje(a) fosfata odvajaju kao čvrste materije koje se mogu ponovo iskoristiti ili odbaciti, čime se dobija rastvor koji sadrži litijumhidrogenkarbonat.
[0017] Postupak se može izvoditi šaržno ili kontinuirano.
[0018] Prema jednom načinu ostvarivanja ovog pronalaska, mineral koji sadrži litijum se obrađuje kao koncentrat koji sadrži litijum, obično koncentrat spodumena. Koncentrat spodumena obično obuhvata 60 do 85 mas.% spodumena (LiAl(SiO3)2) koji obično uključuje 20 do 40 mas.% silikata. Apatit je tipični mineral jalovine iz spodumena koji izaziva probleme, na primer, obezbeđivanjem neželjenih jona, kao što su fosfatni joni.
[0019] U fazi luženja a), vodeni lužni rastvor alkalnog karbonata obuhvata natrijumkarbonat i/ili kalijumkarbonat. Faza luženja se obično izvodi na povišenoj temperaturi i povišenom pritisku.
Temperatura faze luženja tipično iznosi 150 °C ili više, tipičnije između 150 - 300 °C, najtipičnije između 190 - 240 °C. Pritisak se obično ne kontroliše sam po sebi nego se podešava na nivo koji odgovara korišćenoj temperaturi.
[0020] U fazi luženja, fosfat(i) sadržan(i) u mineralu se delimično rastvara(ju) dok se litijum sadržan u mineralu oslobađa čime se obrazuje gusta lužna suspenzija. Gusta suspenzija koja sadrži litijum sada sadrži litijum u vidu litijumkarbonata. Nakon faze luženja, čvrsta materija ne sadrži značajnu količinu spodumena, tj. litijumaluminijumsilikata, budući da je transformisan u natrijumaluminijumsilikat. Drugim rečima, litijum sadržan u spodumenu je oslobođen i zamenjen natrijumom koji potiče iz lužnog rastvora. Neki od fosfata sadržanih u mineralu koji je korišćen kao polazni materijal su rastvoreni. Prinos oslobođenog litijuma iz faze luženja obično iznosi 90 do 95 mas.%, računato iz minerala. Međutim, litijumkarbonat se samo umereno rastvara u fazi luženja pa samim tim uglavnom ostaje u čvrstom obliku. Prema tome, litijumkarbonat u čvrstom stanju iz polaznog materijala transformiše se u fazi karbonizacije u rastvoreni litijumhidrogenkarbonat kako bi mogao da se odvoji od neželjenih, nerastvorenih materijala.
[0021] Prema poželjnom načinu ostvarivanja, gusta lužna suspenzija dobijena u fazi luženja se dalje direktno prenosi u fazu karbonizacije, bez ikakvih faza razdvajanja.
[0022] Faza karbonizacije b) izvodi se u prisustvu jedinjenja zemnoalkalnog metala, ili mešavine jedinjenja, i ugljendioksida. Jedinjenje zemnoalkalnog metala može se dodati pre i/ili tokom faze luženja i/ili pre i/ili tokom faze karbonizacije. Jedinjenje zemnoalkalnog metala poželjno je već dodato pre faze luženja. Na taj način, mešavina koja se uvodi je spremna kada se uvodi u fazu luženja. Osim toga, faza karbonizacije se obično izvodi u autoklavu što čini dodavanje hemikalija još zahtevnijim. Ugljendioksid se obično dodaje tokom faze karbonizacije.
[0023] Jedinjenje zemnoalkalnog metala tipično se bira iz grupe koju čine hidroksidi zemnoalkalnog metala, karbonati zemnoalkalnog metala, hidrogenkarbonati zemnoalkalnog metala i hloridi zemnoalkalnog metala, kao što su magnezijumhlorid ili kalcijumhlorid, tipičnije jedinjenje zemnoalkalnog metala predstavlja Mg(OH)2.
[0024] Dodavanje jedinjenja zemnoalkalnog metala može se izvesti u vidu rastvora ili se jedinjenje može dodati kao vodena gusta suspenzija, obično već pre i/ili tokom faze luženja. Međutim, jedinjenje zemnoalkalnog metala se obično dodaje u čvrstom obliku.
[0025] Tokom bikarbonizacije se jedinjenja zemnoalkalnog metala u gustoj lužnoj suspenziji rastvaraju putem reakcije sa ugljendioksidom te se obrazuju odgovarajući hidrogenkarbonati. Na primer, magnezijum ima blago rastvorljiv bikarbonat, ali nerastvorljiv hidrogenfosfat. Samim tim se tokom bikarbonizacije rastvara dodata hemikalija što omogućava istovremeno taloženje nerastvorljivih hidrogenfosfatnih vrsta. Nerastvorljivo jedinjenje fosfata obično predstavlja hidrogenfosfat zemnoalkalnog metala, kao što je magnezijumhidrogenfosfat ili kalcijumhidrogenfosfat. Međutim, nerastvorljivo jedinjenje fosfata može biti bilo koje istaloženo jedinjenje fosfata koje nije rastvorljivo u vodi.
[0026] Faza karbonizacije tipično se izvodi na temperaturi između 0-50 °C, tipičnije između 15-40 °C. Pritisak ugljendioksida obično iznosi 1 do 15 bara(g), tipičnije 1 do 10 bara(g). Viši pritisak poboljšava rastvaranje ugljendioksida u vodenom rastvoru, ali preveliko povećanje pritiska dovešće do povećanog obrazovanja sporednih proizvoda i nečistoća.
[0027] Faza razdvajanja čvrsto-tečno c) obično se izvodi filtriranjem. U fazi razdvajanja čvrsto-tečno, istaloženo(a) jedinjenje(a) fosfata se izdvaja(ju) zajedno sa nerastvorenim materijalima iz guste suspenzije čime se dobija rastvor koji sadrži litijumhidrogenkarbonat. Nerastvoreni materijal se ne odvaja ranije jer bi to otežalo izdvajanje istaloženih fosfatnih vrsta iz rastvora zbog male količine čvrste materije.
[0028] Ovaj pronalazak odnosi se i na postupak za dobijanje litijumkarbonata, pri čemu taj postupak koji obuhvata faze a) do c) dalje obuhvata fazu kristalizacije d), u kojoj se rastvor koji sadrži litijumhidrogenkarbonat iz faze c) zagreva da bi se bikarbonat razgradio i kristalizovao litijumkarbonat. Rastvor se obično zagreva na temperaturu u opsegu 70-100 °C.
[0029] Uređaj prikladan za upotrebu u goreopisanom postupku obično obuhvata
A. lužnu jedinicu,
B. karbonizacionu jedinicu i
C. razdvojnu jedinicu,
pri čemu opciono obuhvata i
D. kristalizacionu jedinicu.
[0030] U lužnoj jedinici A može se izvoditi faza luženja minerala ili koncentrata minerala pomoću lužnog rastvora. Lužna jedinica A obično radi na povišenoj temperaturi i povišenom pritisku. Temperatura u lužnoj jedinici A tipično iznosi najmanje 150 °C, tipičnije između 150-300 °C, najtipičnije između 190-240 °C. Pritisak se obično ne kontroliše sam po sebi nego se podešava na nivo koji odgovara korišćenoj temperaturi.
[0031] Na nishodnoj tački u lužnoj jedinici A obično je obezbeđena veza za vođenje obrazovane guste suspenzije direktno u ushodnu tačku karbonizacione jedinice B.
[0032] Karbonizaciona jedinica B poželjno predstavlja autoklav i tipično radi na temperaturi između 0-50 °C, tipičnije između 15-40 °C. Pritisak u karbonizacionoj jedinici B tipično iznosi 1 do 15 bara(g), tipičnije 1 do 10 bara(g).
[0033] Jedinica C za razdvajanje čvrsto-tečno obično predstavlja filtersku jedinicu, kao što je vakuumski trakasti filter.
[0034] Uređaj dalje obuhvata neophodnu(e) vezu(e) i skladišnu(e) jedinicu(e) za držanje i dodavanje hemikalija i uklanjanje sporednih proizvoda i nečistoća kao i za reciklažu vode, hemikalija i/ili gasova u ushodne jedinice.
[0035] Kako bi se olakšao rad uređaja, on obično sadrži i sredstva za podešavanje temperature, pritiska, protoka i hemijskih doza u različitim jedinicama i vezama.
[0036] Za pripremu litijumkarbonata, uređaj može dalje obuhvatati kristalizacionu jedinicu D izvedenu za zagrevanje rastvora koji sadrži litijumhidrogenkarbonat da bi se bikarbonat razgradio i kristalizovao litijumkarbonat. Jedinica D obično radi na temperaturi između 70-100 °C.
Spisak pozivnih oznaka
[0037]
a) Faza luženja
b) Faza karbonizacije
c) Faza razdvajanja čvrsto-tečno
d) Faza kristalizacije (opciona)
A Lužna jedinica
B Karbonizaciona jedinica
C Razdvojna jedinica
D Kristalizaciona jedinica (opciona)
[0038] Fig.1 je šematski prikaz postupka ovog pronalaska koji uključuje Fig.1A, koji prikazuje poželjni način rada neophodnih faza a) do c), i Fig.1B, koji prikazuje opcionu dalju fazu d). Taj postupak je naročito pogodan za pripremu litijumhidrogenkarbonata od minerala koji sadrži litijum, obično od koncentrata spodumena, kao što je mešavina koja obuhvata koncentrat spodumena i apatit kao mineral jalovine, i opciono za pripremu litijumkarbonata.
[0039] Postupak prikazan na Fig.1 obuhvata fazu luženja A, u kojoj se mineral koji sadrži litijum luži u lužnom rastvoru karbonata, za dobijanje guste lužne suspenzije. Lužni rastvor karbonata poželjno predstavlja vodeni rastvor alkalnog karbonata, kao što je vodeni rastvor natrijumkarbonata i/ili kalijumkarbonata. Temperatura faze luženja A obično iznosi 150 °C, ili više, a pritisak je na nivou koji odgovara korišćenoj temperaturi. U fazi luženja se litijum sadržan u mineralnom polaznom materijalu oslobađa u gustu lužnu suspenziju a fosfat(i) minerala se delimično rastvara(ju). Dobijena gusta lužna suspenzija koja sadrži fosfat i litijumkarbonat sadrži i nerastvoreni deo minerala.
[0040] Nakon faze luženja a), postupak obuhvata fazu karbonizacije b), u kojoj gusta lužna suspenzija iz faze luženja a) reaguje sa jedinjenjem zemnoalkalnog metala, koje je dodato pre i/ili tokom te faze i/ili već pre i/ili tokom faze luženja a). Dodaje se i ugljendioksid (CO2) čime se dobija litijumhidrogenkarbonat i takođe dolazi do taloženja fosfata, sadržanih u gustoj suspenziji koja sadrži litijumkarbonat, kao nerastvorljivog(ih) jedinjenja fosfata.
[0041] Stoga se jedinjenje zemnoalkalnog metala može dodavati pre i/ili tokom faze luženja a), i/ili pre i/ili tokom faze karbonizacije b). Ako se dodaje u dvema tačkama ili više njih, moguće je koristiti bilo isto jedinjenje zemnoalkalnog metala ili dva različita jedinjenja ili više njih kako bi se postigla varijacija reakcionih uslova.
[0042] Prema poželjnom načinu ostvarivanja, jedinjenje zemnoalkalnog metala se dodaje u gustu lužnu suspenziju, pre početka procesa luženja, dok se isto ili drugo jedinjenje zemnoalkalnog metala takođe dodaje pre faze karbonizacije b), u tački pre uvođenja ugljendioksida.
[0043] Kako bi se rastvorio CO2prisutan u fazi karbonizacije, temperatura faze karbonizacije se smanjuje, tipično da bude u opsegu 0-50 °C, tipičnije između 15 i 40 °C. Pritisak ugljendioksida tipično iznosi 1 do 15 bara g, tipičnije 1 do 10 bara g. Gusta suspenzija koja sadrži litijumhidrogenkarbonat, nerastvorljivo(a) jedinjenje(a) fosfata i nerastvoreni mineral dobija se iz faze karbonizacije b) i podvrgava fazi razdvajanja čvrsto-tečno c), u kojoj se nerastvoreni mineral i istaloženo(a) nerastvorljivo(a) jedinjenje(a) fosfata izdvajaju iz rastvora koji sadrži litijumhidrogenkarbonat. Faza razdvajanja čvrstotečno c) obično predstavlja fazu filtriranja, kao što je filtriranje na vakuumskom trakastom filteru.
[0044] Rastvor koji sadrži litijumhidrogenkarbonat iz faze razdvajanja čvrsto-tečno c) opciono se može podvrgnuti fazi kristalizacije d), u kojoj se rastvor zagreva da bi se bikarbonat razgradio i dobio kristalizovani litijumkarbonat. Temperatura je obično u opsegu od 70 do 100 °C.
PRIMERI
[0045] Kao prvo, izvedene su dve serije ispitivanja, u kojima je fosfat istaložen iz rastvora koji sadrži LiHCO3. Korišćene hemikalije bile su CaCl2i MgCl2jer su rastvorljive i ne utiču na pH vrednost rastvora. Hemikalije su dodate LiHCO3-rastvoru nakon bikarbonizacije. Hloridni jon je u ispitnom okruženju delovao kao inertni anjon. Ispitivane hloridne hemikalije dodate su u stehiometrijskoj količini ili dvostrukoj stehiometrijskoj količini u odnosu na količinu fosfora u polaznom materijalu. Rezultati su prikazani u Tabeli 1 u nastavku.
[0046] Kao drugo, Mg(OH)2u čvrstom stanju dodat je šarži mineralne guste suspenzije pre karbonizacije, zajedno sa koncentratom spodumena (koji sadrži 4,5% Li2O), Na2CO3u čvrstom stanju (1,1 x ekvivalentan sadržaju litijuma u koncentratu) i vodom tako da čine 20 mas.% guste suspenzije. Ta je gusta suspenzija lužena u autoklavu na 220 °C tokom jednog sata. Nakon faze luženja, gusta suspenzija je ohlađena do 25 °C a CO2u gasovitom stanju je ubrizgavan u gustu suspenziju na CO2pritisku od 3 bara g tokom 30 minuta. Nakon toga je filtriranjem izvedeno razdvajanje čvrsto/tečno (S/L). Iz filtrata je uzeta analiza rastvora i ICP-OES-om su analizirani sadržaji litijuma, kalcijuma, magnezijuma i fosfora (Li, Ca, Mg i P). Dodavanje Mg(OH)2iznosilo je 2 x stehiometrijske količine u odnosu na rastvorljivi P, utvrđene u ranijem paralelnom ispitivanju luženja bez dodavanja Mg(OH)2(pod pretpostavkom taloženja MgHPO4).
Paralelno ispitivanje izvedeno je bez dodavanja Mg(OH)2kako bi se utvrdili nivoi rastvorljivog fosfora i Ca i Mg koji potiču iz koncentrata. I ti su rezultati prikazani u Tabeli 1.

Claims (13)

  1. Tabela 1. Rezultati različitih goreopisanih serija ispitivanja.
    [0047] Stručnjaku iz ove oblasti biće očigledno da se, s napretkom tehnologije, inventivni koncept može realizovati na različite načine. Ovaj pronalazak i njegovi načini ostvarivanja nisu ograničeni na goreopisane primere već mogu varirati unutar obima patentnih zahteva. Patentni zahtevi 1. Postupak za pripremu jedne vrste jedinjenja litijuma ili više njih iz minerala koji sadrži litijum, pri čemu taj postupak obuhvata a) fazu luženja, u kojoj se mineral koji sadrži litijum luži u vodenom lužnom rastvoru alkalnog karbonata, za oslobađanje jedinjenja litijuma i jednog fosfata ili više njih iz minerala koji sadrži litijum čime se dobija gusta lužna suspenzija koja sadrži litijumkarbonat i fosfat(e), b) fazu karbonizacije, u kojoj dobijena gusta lužna suspenzija reaguje sa jedinjenjem zemnoalkalnog metala u prisustvu CO2, za dobijanje karbonizovane guste suspenzija koja sadrži litijumhidrogenkarbonat i za taloženje jednog fosfata ili više njih iz guste lužne suspenzije kao nerastvorljivog(ih) jedinjenja fosfata, c) fazu razdvajanja čvrsto-tečno, u kojoj se karbonizovana gusta suspenzija iz faze karbonizacije podvrgava razdvajanju čvrsto-tečno, pri čemu se nerastvoreni mineral i nerastvorljivo(a) jedinjenje(a) fosfata odvajaju kao čvrste materije koje se mogu ponovno iskoristiti ili odbaciti, čime se dobija rastvor koji sadrži litijumhidrogenkarbonat.
  2. 2. Postupak prema zahtevu 1, u kom se mineral koji sadrži litijum koristi u obliku koncentrata koji sadrži litijum, obično koncentrata spodumena.
  3. 3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2, u kom lužni rastvor alkalnog karbonata obuhvata natrijumkarbonat i/ili kalijumkarbonat.
  4. 4. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kom se faza luženja izvodi na povišenoj temperaturi i povišenom pritisku.
  5. 5. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kom temperatura faze luženja iznosi 150 °C ili više, tipično između 150-300 °C, tipičnije između 190-240 °C.
  6. 6. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kom se jedinjenje zemnoalkalnog metala dodaje pre i/ili tokom faze luženja i/ili pre i/ili tokom faze karbonizacije.
  7. 7. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kom se jedinjenje zemnoalkalnog metala bira iz grupe koju čine hidroksid(i) zemnoalkalnog metala, karbonat(i) zemnoalkalnog metala, hidrogenkarbonat(i) zemnoalkalnog metala i hlorid(i) zemnoalkalnog metala, pri čemu jedinjenje zemnoalkalnog metala obično predstavlja Mg(OH)2, obično u čvrstom obliku.
  8. 8. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kom nerastvorljivo jedinjenje fosfata predstavlja hidrogenfosfat zemnoalkalnog metala, kao što je magnezijumhidrogenfosfat ili kalcijumhidrogenfosfat.
  9. 9. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kom se faza karbonizacije izvodi na temperaturi između 0 - 50 °C, obično između 15 i 40 °C.
  10. 10. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, u kom se faza razdvajanja čvrsto-tečno izvodi filtriranjem, obično filtriranjem na vakuumskom trakastom filteru.
  11. 11. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu taj postupak dalje obuhvata fazu kristalizacije d), u kojoj se rastvor koji sadrži litijumhidrogenkarbonat zagreva da bi se bikarbonat razgradio i kristalizovao litijumkarbonat. 1
  12. 12. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu se taj postupak izvodi šaržno ili kontinuirano.
  13. 13. Upotreba postupka prema bilo kom od zahteva 1 do 12 za pripremu litijumhidrogenkarbonata, koji je opciono kristalizovan kako bi se obrazovao litijumkarbonat.
RS20230118A 2017-06-22 2017-06-22 Postupak za ekstrakciju jednog jedinjenja litijuma ili više njih RS64004B1 (sr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FI2017/050477 WO2018234614A1 (en) 2017-06-22 2017-06-22 Method of extracting lithium compound(s)
EP17915110.5A EP3642374B1 (en) 2017-06-22 2017-06-22 Method of extracting lithium compound(s)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS64004B1 true RS64004B1 (sr) 2023-03-31

Family

ID=64736870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20230118A RS64004B1 (sr) 2017-06-22 2017-06-22 Postupak za ekstrakciju jednog jedinjenja litijuma ili više njih

Country Status (18)

Country Link
US (1) US12180082B2 (sr)
EP (1) EP3642374B1 (sr)
CN (1) CN110785503B (sr)
AU (1) AU2017419674B2 (sr)
CA (1) CA3067491C (sr)
DK (1) DK3642374T3 (sr)
ES (1) ES2939017T3 (sr)
FI (1) FI3642374T3 (sr)
HR (1) HRP20230198T1 (sr)
HU (1) HUE061355T2 (sr)
LT (1) LT3642374T (sr)
MX (1) MX2019015231A (sr)
PL (1) PL3642374T3 (sr)
PT (1) PT3642374T (sr)
RS (1) RS64004B1 (sr)
SI (1) SI3642374T1 (sr)
SM (1) SMT202300045T1 (sr)
WO (1) WO2018234614A1 (sr)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3824991T3 (da) 2012-04-23 2022-10-31 Nemaska Lithium Inc Fremgangsmåde til forberedelse af lithiumsulfat
PT2855735T (pt) 2012-05-30 2018-06-14 Nemaska Lithium Inc Processos de preparação de carbonato de lítio
PL2971252T3 (pl) 2013-03-15 2021-07-12 Nemaska Lithium Inc. Procesy dla sporządzania wodorotlenku litu
CN109250733B (zh) 2013-10-23 2021-07-16 内玛斯卡锂公司 制备碳酸锂的方法
EP3805430A1 (en) 2014-02-24 2021-04-14 Nemaska Lithium Inc. Methods for treating lithium-containing materials
CA2996651C (en) 2015-08-27 2021-06-01 Nemaska Lithium Inc. Method for preparing lithium hydroxide and lithium sulfate monohydrate using hydrogen depolarized anode
CA2940509A1 (en) 2016-08-26 2018-02-26 Nemaska Lithium Inc. Processes for treating aqueous compositions comprising lithium sulfate and sulfuric acid
JP7194185B2 (ja) 2017-11-22 2022-12-21 ネマスカ リチウム インコーポレーテッド 様々な金属の水酸化物および酸化物ならびにそれらの誘導体の調製プロセス
CA3141478A1 (en) 2019-05-22 2020-11-26 Nemaska Lithium Inc. Processes for preparing hydroxides and oxides of various metals and derivatives thereof
WO2021053514A1 (en) 2019-09-16 2021-03-25 InCoR Lithium Selective lithium extraction from brines
CN111593200A (zh) * 2020-04-30 2020-08-28 中国科学院过程工程研究所 一种废旧锂离子电池中有价金属的回收方法
CN115353129B (zh) * 2022-09-27 2023-09-01 厦门海辰储能科技股份有限公司 废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收方法
GB2623593B (en) * 2022-10-21 2025-07-16 Imerys British Lithium Ltd Impurity removal and leaching of lithium material
GB202216132D0 (en) * 2022-10-31 2022-12-14 Mexichem Uk Ltd Process
CN115849414B (zh) * 2022-12-22 2023-05-09 甘肃睿思科新材料有限公司 一种制备粒度均一稳定的超纯碳酸锂的方法
CN116514147A (zh) * 2023-05-08 2023-08-01 四川顺应锂材料科技有限公司 一种从磷锂铝矿中回收磷、锂、铝资源的方法
AU2024390596A1 (en) * 2023-11-29 2025-06-26 Primero Group Limited Method for the extraction of lithium
CN120648918A (zh) * 2024-03-15 2025-09-16 美卓芬兰有限公司 锂精矿的新型大气压浸出方法
EP4620915A1 (de) 2024-03-22 2025-09-24 Prime Lithium AG Verfahren zur herstellung von lioh
EP4620916A1 (de) 2024-03-22 2025-09-24 Prime Lithium AG Verfahren zur herstellung von lioh

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3073673A (en) 1959-11-27 1963-01-15 Philip A Chubb Treatment of lithium ores
US3112171A (en) 1960-02-09 1963-11-26 Dept Of Natural Resources Of T Lithium carbonate production
GB1052747A (sr) 1962-07-30 1960-12-30
GB1576130A (en) 1976-08-10 1980-10-01 Quebec Ministere Des Richesses Continuous production of lithium carbonate
US7157065B2 (en) 1998-07-16 2007-01-02 Chemetall Foote Corporation Production of lithium compounds directly from lithium containing brines
US20060171869A1 (en) 2003-11-12 2006-08-03 Anovitz Lawrence M Method of extracting lithium
CN104245587A (zh) * 2012-03-19 2014-12-24 奥图泰(芬兰)公司 用于回收碳酸锂的方法
KR101405486B1 (ko) 2012-04-05 2014-06-13 주식회사 포스코 수산화리튬의 제조 방법 및 이를 이용한 탄산리튬의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
BR112019026744A8 (pt) 2023-04-04
EP3642374A1 (en) 2020-04-29
HUE061355T2 (hu) 2023-06-28
EP3642374A4 (en) 2021-02-17
ES2939017T3 (es) 2023-04-18
AU2017419674A1 (en) 2020-01-16
WO2018234614A1 (en) 2018-12-27
BR112019026744A2 (pt) 2020-06-30
LT3642374T (lt) 2023-03-10
FI3642374T3 (fi) 2023-03-19
US20210147247A1 (en) 2021-05-20
CN110785503A (zh) 2020-02-11
HRP20230198T1 (hr) 2023-03-31
DK3642374T3 (da) 2023-02-20
CA3067491A1 (en) 2018-12-27
US12180082B2 (en) 2024-12-31
SMT202300045T1 (it) 2023-05-12
MX2019015231A (es) 2020-02-13
CA3067491C (en) 2023-09-12
AU2017419674B2 (en) 2021-04-08
PT3642374T (pt) 2023-02-16
EP3642374B1 (en) 2022-11-30
SI3642374T1 (sl) 2023-04-28
PL3642374T3 (pl) 2023-04-24
CN110785503B (zh) 2022-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS64004B1 (sr) Postupak za ekstrakciju jednog jedinjenja litijuma ili više njih
TWI746818B (zh) 回收鋰之程序
JP6986997B2 (ja) 炭酸リチウムの製造方法及び、炭酸リチウム
JP6448684B2 (ja) リチウム回収方法
EP3686300B1 (en) Sodium removal method, lithium concentrating method, and lithium recovery method
JP6703077B2 (ja) リチウム回収方法
KR20190039212A (ko) 판매 가능한 리튬 제품의 생산용 및 인산 리튬의 생산에 재-사용을 위한 인의 회수용 공급 원료로서 적합한 저-인산 리튬 용액으로의 인산 리튬의 전환 방법
JP6337708B2 (ja) ニッケルスラッジからのニッケルの分離方法
CN101928084B (zh) 含无机盐废液的处理方法及装置
WO2024000013A1 (en) A process for treating impurity containing streams
Zhou et al. Extraction of lithium and phosphorus from amblygonite using calcium sulfate roasting and water leaching
KR101274365B1 (ko) 탄산망간의 제조 방법
JP2022504157A (ja) ブラインおよびこれを製造する方法
JP6513748B2 (ja) リチウム回収方法
BR112019026744B1 (pt) Método de extração de composto(s) de lítio
EP4655246A1 (en) Processing of phosphate solutions
EA041586B1 (ru) Способ извлечения лития
CZ182695A3 (en) Process of treating slags or foams when producing magnesium