Нагревание сподумена с концентрированной серной кислотой

На рис. 24 представлена технологическая схема переработ­ки сподумена сернокислотным способом (завод в Миннеаполи­се, США).

Рис. 24. Технологическая схема переработки сподумена сер­нокислотным способом.

Декрипитацию сподумена проводят во вращающейся газовой печи. Длина печи 12,2 м, диаметр 1,2 м. Скорость вращения 1 об/мин. В зависимости от влажности сподумена производи­тельность печи 1-2 т/ч. Измельчение декрипитированного про­дукта ведут до тонины 0,074 мм на валковой мельнице. Сульфатизацию проводят при 250° С во вращающейся печи длиной 7,9 м и диаметром 0,915 м.

Сульфатизированный продукт выщелачивают в реакторе при непрерывном перемешивании сжатым воздухом. Избыток H₂SО₄ нейтрализуют карбонатом кальция до рН=6-6,5. Пульпу от­фильтровывают на барабанном вакуумном фильтре. Нераство­римый остаток после однократной промывки направляют в от­вал. Потери растворимого лития с отвальным продуктом ме­нее 1% по отношению к литию, содержащемуся в исходной руде.

Очистку от магния осуществляют гидролитическим его осаж­дением при рН = 12-14. Такого значения рН достигают добав­лением к раствору извести. Кальций осаждается из раствора в виде карбоната при добавлении кальцинированной соды. По мере накопления осадок солей кальция и магния возвращают на стадию выщелачивания и переводят в отвальный продукт.

При упаривании раствор нейтрализуют серной кислотой до рН = 7. При этом выделяются гидроокиси алюминия и железа. Упаривание ведут до концентрации 200 г/л (начальная концент­рация Li₂SО₄ 100 г/л).

Осаждение карбоната лития проводят при 90° С, так как ра­створимость этой соли уменьшается с температурой. Сухой карбонат лития содержит примеси, %: SО₄^2- - 0,35; Na₂O и К₂О - 0,18; Fе₂O₃ - 0,003; СаO<0,005; С1^-<0,005; тяжелые металлы < 0,001.

Завод в Миннеаполисе выпускает около 900 т карбоната ли­тия в год. Извлечение лития достигает 85%. Так как завод ис­пользует концентрат после флотационного обогащения с извле­чением 60-70 % содержащегося в руде лития, общее извлече­ние составляет только 50-55%.

На заводе в Бессемер-Сити (США) сульфатный процесс применяют непосредственно к руде с содержанием 1,5% Li₂O. При этом извлечение достигает 80%. Производительность этого завода 7500 т карбоната лития в год.