Optimization of Lithium Recovery from Aluminosilicate Tailings via Sulfation Roasting and Leaching: Experimental Study and RSM Modeling

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/met15101133
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The growing global demand for lithium, driven by its pivotal role in battery production, highlights the need for alternative technologies to recover this metal from low-grade and anthropogenic raw materials. This study investigates lithium extraction from aluminosilicate tailings of rare-metal production by sulfate roasting with concentrated sulfuric acid, followed by aqueous and hydrochloric acid leaching. Mineralogical analysis confirmed lithium mainly in muscovite and biotite (isomorphic substitutions) and partly as spodumene within the aluminosilicate matrix. The optimal parameters of thermochemical treatment were determined as 300 °C for 1 h at a liquid-to-solid ratio of 1:6. Subsequent aqueous leaching (90 °C, 1 h, L/S = 6:1) achieved a lithium recovery of 82.3%, while HCl proved less effective. Using response surface methodology (RSM) and a central composite design (CCD), a regression model was developed predicting up to 93.4% lithium extraction at 90 °C, a liquid-to-solid ratio of 10:1, and a leaching duration of 75 min. The calculated values showed good agreement with experimental data obtained at 90 °C, L/S = 10:1, and 30 min leaching, yielding 91.92% lithium recovery. These results confirm the efficiency of the proposed thermochemical approach and provide a scientific foundation for its further development and industrial scale-up.