黏土型锂矿提取技术

富锂锂矿资源是一种新型的黏土型锂资源，主要发现于中国华北克拉通和华南地块西南部，以黔北-渝南、豫西、黔中为主；矿床中的锂来源于碳酸盐岩，干湿交替气候、还原-弱氧化低盐度的海陆过渡带等沉积环境有利于矿床中锂的富集；锂主要以独立矿物库克石赋存，部分被蒙脱土吸附，很少被伊利石或高岭石吸附；此外，富锂铝土矿通常具有分布面积广、含锂层厚度大和开采成本低等优势。

1 硫酸浸出法

硫酸浸出法是使用酸溶液作为浸出试剂直接从矿石中提取锂，机理是通过硫酸与矿石中的金属离子反应，形成可溶性的硫酸锂，从而将固定在矿石中的锂离子转化到溶液中。

2 焙烧—浸出法

焙烧—浸出法是利用焙烧或添加助剂焙烧的方式将黏土锂矿活化，之后利用水、酸或盐溶液浸出从而提取锂。其中焙烧—酸浸法是先将矿样焙烧，然后利用酸浸出，形成可溶的金属锂盐将矿石中的锂转化到溶液中。

助剂焙烧—水浸法是通过将矿样与一定量的添加剂混合，焙烧混合物料，然后将焙烧混料用水浸，常见的添加剂包括石灰石、石膏等天然材料和硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物、氯化物等化合物，其机理是通过添加助剂与矿石中含锂矿物在焙烧的过程进行反应，形成可溶的金属锂盐，再通过水浸将矿石中的锂转化到溶液中。

焙烧—离子交换浸出法是先通过焙烧将矿石中含锂矿物分解活化，再通过盐溶液与矿样发生反应，盐溶液中的阳离子与矿石中的锂发生离子交换，之后形成可溶的金属锂盐将矿石中的锂转化到溶液中。这种方法更适合于碳酸盐型锂资源，因为碳酸盐型锂资源中的锂被吸附在矿物结构的层间，更容易交换。

3 外场强化浸出法

外场强化浸出法主要是通过超声波、电解或微波等手段对矿物进行熟化，打破锂在矿石中的稳定状态，促进锂浸出，从而将矿石中的锂转化到溶液中。

何利华等进行了利用脉冲电压强化对黏土型锂矿提取锂的实验研究。该实验在黏土型锂矿两侧设立阳极区和阴极区，并在阳极区附近加入插层剂提供阳离子试剂，施加脉冲占比为30%～90%的脉冲电压，形成一定电场强度的外电场，使黏土型锂矿层间域中的锂离子沿电场方向迁移，逐步脱离载体矿物颗粒，进入溶液并富集于设有收集剂的阴极区，从而实现锂的富集回收。该方法简单、环保，但只能应用于锂以离子吸附形式存在的某些黏土型锂矿。

4 酸碱联合法

酸碱联合法是主要是应用于氧化铝生产的方法，这种方法结合了碱法和酸法的工艺，有研究人员将该方法改进应用到提锂工艺。

首先将富锂黏土利用硫酸溶液进行浸出，得到酸浸液和酸浸渣，在酸浸渣中加入氢氧化钠溶液进行碱浸出，得到碱浸液和碱浸渣，向碱浸液中通入CO₂ 气体，控制pH 值达到8.5～10.5后，过滤，得到碳酸锂固体和碳分母液。酸碱联合法工艺操作简单、对设备要求低、能耗低、工艺参数可控、残渣剩余量小、生产成本低，为富锂黏土的开发利用开辟了新的途径。

黏土型锂矿目前处于开发起步阶段，未来深度开发黏土型锂矿需要进一步优化现有的提取工艺，提高锂的浸出率和综合回收率，降低能耗和成本。