硫酸介质中锂云母分解反应动力学.pdf

第25卷第9期
中国有色金属学报
2015年9月
Volume 25 Number 9
The Chinese Journal of Nonferrous Metals
Sep.2015
文章编号:1004-0609(2015)09-258808
硫酸介质中锂云母分解反应动力学
赵寻,杨静,马鸿文,刘梅堂,林斐
(中国地质大学材料科学与工程学院,北京100083)
摘要:以四川某地锂云母矿石经选矿预处理所得锂云圩精矿为原料,研究在硫酸介质中锂云母的分解反应过程。
结果表明:在硫酸浓度为4.2moML、硫酸与锂云母液固质量比为3:1、温度为433K、转速为30rmin条件下反应
4h,LiO的溶出率达96%。反应动力学实验结果表明:锂云母酸解反应属于固膜扩散控制,分解过程符合液一固
单颗粒反应模型中的缩芯模型:反应的表观活化能为Ea为28.3kJ/mol,阿伦尼马斯常数ん为2.608,反应级数n
为0.998。
关键词:锂云母:分解反应;动力学;硫酸介质
中图分类号:TD982
文献标志码:A
Kinetics of lepidolite decomposition reaction in sulfuric acid solution
ZHAO Xun, YANG Jing, MA Hong-wen, LU Mei-tang, LIN Fei
( School of Materials Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China)
Abstract: The decomposition of lepidolite in sulfuric acid solution was studied and the lepidolite concentrate from
Sichuan province was obtained by mineral separation pretreatment and its kinetics were studied. The results reveal that
the dissolution rate of i O in the lepidolite sample reaches%when it was hydrothermal-treated at K for4 h, with
the sulfuric acid concentration of 4.2 mol/L, the sulfuric acid lepidolite liquid to solid mass ratio of 3: 1, and the stii
speed of 30 r/min, respectively. The kinetics research results indicate that the reaction of the lepidolite decomposition in
sulfuric acid solution is controlled by solid membrane diffusion, and the decomposition conforms to the shrinking core
model of the liquid-solid single particle reaction model, with the apparent activation energy(E)of 28.3 k/mol, th
Arrhenius constant kp of 2.608, and the reaction series n of 0.998.
Key words: lepidolite; decomposition reaction; kinetics,; sulfuric acid solution
锂是自然界最轻的金属,化学性质活泼,被誉为酸锂?,而对低品位(LiO含量3%~5%锂云母的提锂
“能源金属”。锂及其化合物在化工、电子、治金、医技术研究较少脚
药、宇航、核能和能源等领域得到广泛应用,是传统
虽然我国锂资源的开发-直在不断推进,但大部
工业领域与高新技术领域的重要材料。锂在自然界分产能仍木能释放,锂盐供应量不足。2013年1~11
中以化合物的形式存在于锂辉石、锂云母等矿物和盐月,我個碳酸锂净进口11675t,氯化锂净进口1760t?
湖卤水中2引。现已査明,全球锂资源超过1300万t,开发储量丰富的锂云母矿石可缓解锂盐短缺、严重依
中国储量350万t,居世界第二位。世界上主要从盐赖进口的现状。
湖卤水提锂,但由于我国盐湖卤水镁离子含量高,生
目前,以锂云母为原料生产锂盐的主要工艺有石
产电池级碳酸锂成本较高,其工业推广比较困难?。灰石法、氯化物法、硫酸盐法],此类方法首先
日前,我国主要从锂辉石(LiO含量8%左右中提取碳将锂云母与添加剂混合,在850~1050℃下焙烧,将
基金项目:中央高校基本科研业务费资呦项目(26520140T7
收稿日期:2014-12-01;修订日期:2015-06-02
通信作者:杨静,副教授,博上;电话:010-82320512;E-mail:yjcl@cugb.edu.cn