
关于氧化铝中的锂
2022-11-16
在拜耳法生产氧化铝工艺中,铝土矿中约有80%的锂在高压溶出过程中以铝酸锂的形式进入到铝酸钠溶液,后经晶种分解**进入产品氢氧化铝中,在氢氧化铝高温焙烧过程中,因升华作用损失约25%的金属锂,其余以氧化物形式富集在氧化铝产品中。
世界上约90%的氧化铝产品运用于电解铝工业冶炼金属铝,现代电解铝工业生产通常采用的是冰晶石一氧化铝融盐电解法,同时为了改善电解质的性质,通常添加少量氟化锂、氟化钙等物质,以起到提高电流效率和降低能耗的目的。但长期累积后的高锂盐含量的电解质体系,会造成电解生产槽温低,氧化铝溶解能力差,电解槽炉底沉淀多,铝电解槽稳定性差等后果,因此为了使电解槽正常稳定运行,必须对电解质水平和总量进行控制,运行一段时期的电解槽通常需要吸出过量的电解质来控制其平衡。
2020年前,**对于这一资源的处理尚处于零散和粗放阶段,除一部分外卖于氟化盐厂家外,部分电解铝厂家采用将其破碎后重新返回用于铝电解生产,不仅造成电解槽内杂质累积产生电流效率低、生产成本高、生产稳定性差、电解槽损坏频繁等严重后果,而且也导致锂资源的严重浪费。
外排电解质会对环境造成污染,国家把该物资列为危废产物。目前,随着近年来锂电的热潮,有些公司外排电解质作为提取锂元素的原料并生产氟化盐或冰晶石产品,从废电解质冰晶石提取锂元素的技术转让费高达1300万元,现在碳酸锂产品高达55万元/t,高额的利润就使得外排电解质不到200元/t上升到15000元/t的抢手物质。
铝土矿中的锂主要集中在华北地区,如河南、山西,我国南方的铝土矿主要硫、锌偏高。电解质中的锂元素是从氧化铝产品中来的,而氧化铝又是氧化铝企业生产工艺流程中进入的,如果在氧化铝生产工艺中把锂元素分离提取出来,则从源头解决了问题,不仅可以提高氧化铝产品的质量和避免对电解铝企业的负面影响,还可以得到可观的经济效益。
下面举一个例子,说明氧化铝提取锂元素可获得的收益。
表1 拜耳法氧化铝工艺中的锂元素
元素 |
Al2O3中 |
粗液/精液中 |
母液中 |
Li2O |
0.04~0.1% |
0.103g/L |
0 |
Ga2O3 |
0.01~0.02% |
0.127g/L |
0.130g/L |
以100万吨氧化铝规模为例,精液按1400m3/h,锂的回收率按**,碳酸锂按55万元/t,计算:
1m3精液回收碳酸锂254g,0.254kg,1小时回收355.6kg,55万元*0.3556t=19.558万元,1年则19.558万元*24*30*12=168981.12万元≈16.9亿元。
如果按锂50%回收率,也有8亿元的收入。
采取选择性吸附技术可以提取拜耳法氧化铝工艺中的锂元素。世源公司具有这样的技术,欢迎垂询合作及工业应用开发共赢。
河南世源铝业科技有限公司
2022年10月
备注:
总经理:娄世彬
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