ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЛИТИЯ ИЗ ПЕТАЛИТОВОЙ РУДЫ ХЛОРИДОВОЗГОНОЧНЫМ ОБЖИГОМ
https://doi.org/10.17073/0021-3438-2022-1-15-26
Аннотация
Проведены полупромышленные испытания хлоридовозгоночной технологии извлечения лития из петалитовой руды с попутным получением цементного клинкера. Определены основные технико-экономические показатели производства карбоната лития. Метод хлоридовозгоночного обжига позволяет совместить обжиг руды и возгонку лития с процессом получения (обжигом) портландцементного клинкера. Таким образом появляется возможность распределить энергозатраты высокотемпературного обжига на гораздо больший объем продуктов – клинкер и соли лития. Извлекаемый литий в виде паров хлорида лития улавливается водным поглотительным раствором, имеющим многократно меньший объем по сравнению с объемами выщелачивающих растворов в известковой, сернокислотной или автоклавной щелочной технологиях. Соответственно уменьшаются потоки перерабатываемых растворов, что существенно экономит реактивы и энергию при их переработке, а также значительно снижает капитальные затраты на емкостное оборудование. Благодаря высокому содержанию в литиевых алюмосиликатных рудах оксидов алюминия и кремния возможно их использование в производстве цементного клинкера вместо глинистого компонента шихты.
Ключевые слова
Об авторе
И. М. Комелин
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия
Россия
Комелин И.М. – вед. эксперт Центра инжиниринга промышленных технологий
119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Список литературы
1. Global electric vehicle market 2020 and forecasts. https://www.canalys.com/newsroom/canalys-global-electricvehicle-sales-2020.
2. Kudryavtsev P. Lithium in nature, application, methods of extraction (review). J. Sci. Israel — Technol. Adv. 2016. Vol. 18. No. 3. P. 63—83.
3. Коцупало Н.П. Перспективы получения соединений лития из природных хлоридных рассолов. Химия в интересах уст. развития. 2001. Т. 9. С. 243—253.
4. Karrech A., Azadi M.R., Elchalakani M., Shahin M.A., Seibi A.C. A review on methods for liberating lithium from pegmatities. Miner. Eng. 2020. Vol. 145. P. 106085. DOI:10.1016/j.mineng.2019.106085.
5. Luong V.T., Kang D.J., An J.W., Kim M.J., Tran T. Factors affecting the extraction of lithium from lepidolite. Hydrometallurgy. 2013. Vol. 134—135. P. 54—61. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.01.015.
6. https://ru.investing.com/analysis/article-200277503.
7. Мельников B.C., Павлишин В.И., Бугаенко В.Н., Семка В.А. Редкие элементы Украины. Минерал. журн. 1998. Т. 20. No. 1. С. 92—97.
8. Коцупало Н.П., Рябцев А.Д., Ягольницер М.А., Маркова В.М., Ляхов Н.З. О рентабельности производства продукции при комплексной переработке литиевых руд. Минер. ресурсы России. Экономика и управление. 2008. No. 6. С. 52—56.
9. Павленко Т.В., Панченко Р.Г., Омельчук А.А., Рудковская Л.М., Онищук С.В. Исследование петалитовой руды Полоховского месторождения в качестве сырья для получения гидроалюмината лития. Минер. журн. (Украина). 2005. Т. 27. No. 4. C. 70—75.
10. Хедер Р., Нильсен Р., Херре М. В сб.: Литий. М.: Изд-во иностр. лит., 1954. С. 5—22.
11. Фурман А.А. Неорганические хлориды. М.: Химия, 1980. С. 30—31.
12. Зеликман А.Н., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1973. С. 589—599. Zelikman A.N., Meerson G.A. Metallurgy of rare metals. Moscow: Metallurgiya, 1973. P. 589—599 (In Russ.).
13. Плющев В.Е., Степин Б.Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. М.: Химия, 1970. Plyushchev V.E., Stepin B.D. Chemistry and technology of lithium, rubidium and cesium compounds. Moscow: Khimiya, 1970 (In Russ.).
14. Остроушко Ю.И., Бучихин П.И., Алексеева В.В. Литий, его химия и технология. М.: Атомиздат, 1960. Ostroushko Yu.I., Buchikhin P.I., Alekseeva V.V. Lithium, its chemistry and technology. Moscow: Atomizdat, 1960 (In Russ.).
15. Barbosa L., González J.A., Ruiz M. Extraction of lithium from β-spodumene using chlorination roasting with calcium chloride. Thermochim. Acta. 2015. Vol. 605. P. 63—67. DOI:10.1016/J.TCA.2015.02.009.
16. Barbosa L.I., Valente G., Orosco R.P., González J.A. Lithium extraction from β-spodumene through chlorination with chlorine gas. Miner. Eng. 2014. No. 56. P. 29—34. DOI:10.1016/j.mineng.2013.10.026.
17. Barbosa L.I., Valente N.G., González J.A. Kinetic study on the chlorination of β-spodumene for lithium extraction with Cl2 gas. Thermochim. Acta. 2013. Vol. 557. P. 61—67. https://doi.org/10.1016/j.tca.2013.01.033.
18. Dessemond C., Lajoie-Leroux F., Soucy G., Laroche N., Magnan J.-F. Revisiting the traditional process of spodumene conversion and impact on lithium extraction. In: Proc. first global conf. on extractive metallurgy «Extraction 2018». https://www.springerprofessional.de/role-of-researchin-non-ferrous-metallurgy-development-peter-hay/16053728?fulltextView=true.
19. Yan Q., Li Xinhai, Zhixing Wang, Wang J., Huajun Guo, Qi-yang Hu, Peng W., Xi-fei Wu. Extraction of lithium from lepidolite using chlorination roasting-water leaching process. Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 2012. Vol. 22 (7). P. 1753—1759. DOI:10.1016/S1003-6326(11)61383-6.
20. Zhang X., Aldahri T., Tan X., Liu W., Zhang L., Tang S. Efficient co-extraction of lithium, rubidium, cesium and potassium from lepidolite by process intensification of chlorination roasting. Chem. Eng. Process.: Process Intensif. 2020. Vol. 147. P. 107777. https://doi.org/10.1016/j.cep.2019.107777.
21. Xing Z., Cheng G., Yang H., Xue X., Jiang P. Mechanism and application of the ore with chlorination treatment: A review. Miner. Eng. 2020. Vol. 154. P. 106404. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106404.
22. Margarido F., Vieceli N., Durão F., Guimarães C., Nogueira C.A. Minero-metallurgical processes for lithium recovery from pegmatitic ores. Comun. Geol. 2014. Vol. 101. Especial II. P. 795—798.
23. Fosu A.Y., Kanari N., Vaughan J., Chagnes A. Literature review and thermodynamic modelling of roasting processes for lithium extraction from spodumene. Metals. 2020. Vol. 10. P. 1312. DOI:10.3390/met10101312.
24. Zhang X., Aldahri T., Tan X., Liu W., Zhang L., Tang S. Efficient co-extraction of lithium, rubidium, cesium and potassium from lepidolite by process intensification of chlorination roasting. Chem. Eng. Process. 2020. Vol. 47. P. 107777. DOI:10.1016/j.cep.2019.107777.
25. Yan Q., Li X., Wang Z., Wu X., Guo H., Hu Q., Peng W. Wang J. Extraction of valuable metals from lepidolite. Hydrometallurgy. 2012. Vol. 117. P. 116—118. DOI:10.1016/J.HYDROMET.2012.02.004.
26. Luong V.T., Kang D.J., An J.W., Kim M.J., Tran T. Factors affecting the extraction of lithium from lepidolite. Hydrometallurgy. 2013. Vol. 134. P. 54—61. DOI:10.1016/J.HYDROMET.2013.01.015.
27. Zhang X., Aldahri T., Xiumin T., Liu W., Zhang L., Tang S. Efficient co-extraction of lithium, rubidium, cesium and potassium from lepidolite by process intensification of chlorination roasting. Chem. Eng. Process. 2020. Vol. 147. P. 107777. DOI:10.1016/j.cep.2019.107777.
28. Сорокина В.С., Резник И.Д. Термодинамический анализ процесса хлоридовозгонки Pb, Zn, Cu, Au, Ag и Fe. Цветные металлы. 1969. No. 8. С. 34—38.
29. Кудельман Б., Гасанова А., Маифаимов А. Хлорирующий обжиг в производстве строительных материалов. Ташкент: Мехнат, 1989.
30. Мовсесов Э.Е. Использование хлорсодержащих отходов в производстве цемента. Цветные металлы. 1986. No. 7. С. 91—92.
31. Кулифеев В.К., Миклушевский В.В., Ватулин И.И. Литий. М.: МИСиС, 2006.
32. Коцупало Н.П. Перспективы получения соединений лития из природных хлоридных рассолов. Химия в интересах уст. развития. 2001. No. 9. С. 243—253.
33. Рябцев А.Д. Гидроминеральное сырье — неисчерпаемый источник лития в XXI веке. Изв. Томск. политех. ун-та. 2004. Т. 307. No. 7. С. 64—70.
34. Справочник по растворимости солевых систем. Т. 1. М.-Л.: Госхимиздат, 1953.
Рецензия
Для цитирования:
Комелин И.М. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЛИТИЯ ИЗ ПЕТАЛИТОВОЙ РУДЫ ХЛОРИДОВОЗГОНОЧНЫМ ОБЖИГОМ. Известия вузов. Цветная металлургия. 2022;28(1):15-26. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2022-1-15-26
For citation:
Komelin I.M. Lithium extraction from petalite ore by chloride sublimation roasting. Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy. 2022;28(1):15-26. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2022-1-15-26
Просмотров:
639
Послать статью по эл. почте 