CN104030324B - 一种盐湖卤水提取碳酸锂的方法 - Google Patents

Abstract

一种盐湖卤水提取碳酸锂的方法，包括在原料卤水中加入石灰水用于除铵、镁；加入芒硝用于除钙；蒸发除水；冷冻，过滤；添加草酸进一步进行除钙；加入纯碱；清水洗涤等步骤。本发明所述的盐湖卤水提取碳酸锂的方法工艺简单，易于实现与操作，整个过程中除了冷冻工序外，都可以在常温常压下操作实现，整个过程中也不需要添加任何辅料，具有较好的实用性和经济效益。本发明的方法对生产实践中充分开发利用我国的锂资源尤其是盐湖资源的锂和镁资源提供指导。

Description

一种盐湖卤水提取碳酸锂的方法

技术领域

本申请涉及化工技术领域，具体地说是一种用于盐湖卤水提取碳酸锂的方法。

背景技术

锂有21世纪“能源新贵”之称，是自然界最轻、最活泼的金属元素，是一种新能源原料。锂产品的种类有很多，如碳酸锂、氯化锂、溴化锂、氢氧化锂等。碳酸锂作为锂产品中最重要的一种，被广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷等传统行业，还可用于制备化学反应的催化剂，素有“丁业味精”之称。近年来，随着科技的不断进步，碳酸锂已经逐步应用于能源、军工、航空航天等领域，被许多国家视为重要的战略物资。碳酸锂最大的消费市场是用于玻璃制造和陶瓷生产过程中的添加剂和助熔剂。碳酸锂作为理想的储能材料，可以用来生产手机电池、动力电池、储能电池等高新科技产品，其中利用碳酸锂制成的锰酸锂产品，由于具有零污染、重量轻、电化学性能好，被认为是目前最适合生产汽车动力电池的原料。

生产提取碳酸锂主要有矿石提锂和盐湖提锂两种方式。一直以来我国的碳酸锂生产主要是矿石提锂，生产成本较高。而从盐湖卤水中提锂，工艺简单，成本低，已逐渐取代锂矿石生产锂，盐湖卤水提取碳。国内从盐湖卤水中提取碳酸锂的生产工艺方法，主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法和电渗析法等。其中沉淀法、萃取法、离子交换吸附法和碳化法研究较广泛，是盐湖卤水提取碳酸锂的主要方法，从盐湖卤水中提取碳酸锂在工业上一般都是采用蒸发-结晶-沉淀法。但是，根据现有的方法提取锂，得到的回收率低，并且很多方法多为经验，并未形成文字性指导文件。因此，人们迫切希望研究出盐湖卤水提取锂盐的新方法。

发明内容

本申请的目的是提供一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法。为了解决上述技术问题，本申请是通过以下技术方案实现的：

一种盐湖卤水提取碳酸锂的方法，包括如下步骤 ：

第一步，在原料卤水中加入石灰水用于除铵、镁，得到卤水A；

第二步，在第一步得到的卤水A中加入芒硝用于除钙，得到卤水B；

第三步，将第二步得到的卤水B进行蒸发除水，蒸发浓缩后得到卤水C；

第四步，将第三步得到的卤水C 进行冷冻，过滤后得卤水D，将卤水D进行蒸发浓缩，即得卤水E；

第五步，在第四步得到的卤水E中添加草酸进一步进行除钙，得到卤水F；

第六步，在经过第五步后得到的卤水F中加入纯碱，得到卤水M。

第七步，将第六步得到的卤水M用清水洗涤，然后再返回到第三步进行蒸发除水，然后再经过第四步，进行冷冻、过滤，得到碳酸锂产品。

本发明所述步骤第一步中，石灰水兑卤的体积比为100：20-50。

本发明所述步骤第二步中，芒硝与卤水A的质量比为100：20-40。

本发明所述步骤第四步中冷冻的温度为 -20℃～ -40℃，冷冻时间为 6-10小时以上。

本发明所述步骤第五步中草酸与卤水E的质量比为100：5-10。

本发明所述步骤第六步中，纯碱与卤水M的质量比为100：10-30。

本发明采用以上技术方案具有如下优点：

本发明所述的盐湖卤水提取碳酸锂的方法工艺简单，易于实现与操作，整个过程中除了冷冻工序外，都可以在常温常压下操作实现，整个过程中也不需要添加任何辅料，具有较好的实用性和经济效益。本发明的方法对生产实践中充分开发利用我国的锂资源尤其是盐湖资源的锂和镁资源提供指导。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请的技术方案进行详细说明：

本发明所述的一种盐湖卤水提取碳酸锂的方法，包括如下步骤 ：

第一步，在原料卤水中加入石灰水用于除铵、镁，得到卤水A；

第二步，在第一步得到的卤水A中加入芒硝用于除钙，得到卤水B；

第三步，将第二步得到的卤水B进行蒸发除水，蒸发浓缩后得到卤水C；

第四步，将第三步得到的卤水C 进行冷冻，过滤后得卤水D，将卤水D进行蒸发浓缩，即得卤水E；

第五步，在第四步得到的卤水E中添加草酸进一步进行除钙，得到卤水F；

第六步，在经过第五步后得到的卤水F中加入纯碱，得到卤水M；

第七步，将第六步得到的卤水M用清水洗涤，然后再返回到第三步进行蒸发除水，然后再经过第四步，进行冷冻、过滤，得到碳酸锂产品。

对以上步骤进行详细描述如下：

石灰水除铵镁工序就是在原料卤水中加入一定量的饱和生石灰水，以除去大量铵、镁离子的过程，此工序中会产生石膏，氢氧化镁沉淀，过滤后得到卤水A，即为除铵镁卤水。芒硝除钙工序是在卤水A中加八一定量的芒硝，除去大量钙离子的过程，此工序中将产生一些石膏和硼酸盐的沉淀，除去沉淀后得到卤水B，进入蒸发除水工序。蒸发除水工序是进一步除水浓缩的过程，蒸发中卤水B的比重进一步提高，使得卤水B中的锂离子以固体形式与石膏石盐一同析出，得到卤水C。将卤水C 进行冷冻，过滤后得卤水D，将卤水D进行蒸发浓缩，即得卤水E。草酸除钙工序是加入草酸进一步除去卤水E中钙离子的过程，此工序中草酸与钙离子结合成草酸钙沉淀，过滤沉淀得到卤水F。纯碱沉淀锂工序是在卤水F中加入适量的纯碱，再反应生成碳酸锂沉淀的过程，过滤除去母液后得粗锂盐，粗锂盐用水洗涤除去杂质后得碳酸锂产品母液和洗涤母液均回到蒸发除水工序。

针对本发明所述的方法，给出如下两个优选实施例：

实施例1：取原料卤水，以石灰水兑卤体积比为100: 20加入石灰水进行第一步，即去除铵、镁；以芒硝与卤水A的质量比为100：20加入芒硝进行除钙工序；对经过以上两步得到的卤水B进行蒸发除水工序；蒸发除水后再进行冷冻、过滤、再蒸发浓缩得到卤水E；在卤水E中加入草酸，进行除钙工序，草酸与卤水E的质量比为100：5；在经过草酸除钙后得到的卤水F中加入纯碱，纯碱与卤水F的质量比为100：10。将经过以上步骤得到的卤水M，即为富锂卤水，再进行二次蒸发除水，进行二次冷冻、过滤，得到碳酸锂粗盐，对含有杂质的碳酸锂粗盐进行水洗，并再次回到蒸发除水环节，再进行冷冻、过滤，得到的碳酸锂盐的是比较纯净的。

优选地，以上步骤中冷冻的温度为-40℃，冷冻时间为6小时。

实施例2：取原料卤水，以石灰水兑卤体积比为100: 40加入石灰水进行第一步，即去除铵、镁；以芒硝与卤水A的质量比为100:30加入芒硝进行除钙工序；对经过以上两步得到的卤水B进行蒸发除水工序；蒸发除水后再进行冷冻、过滤、再蒸发浓缩得到卤水E；在卤水E中加入草酸，草酸与卤水E的质量比为100：8；在经过草酸除钙后得到的卤水F中加入纯碱，纯碱与卤水F的质量比为100：20。将经过以上步骤得到的卤水M，即为富锂卤水，再进行二次蒸发除水，进行二次冷冻、过滤，得到碳酸锂粗盐，对含有杂质的碳酸锂粗盐进行水洗，并再次回到蒸发除水环节，再进行冷冻、过滤，得到的碳酸锂盐的是比较纯净的。

优选地，以上步骤中冷冻的温度为-35℃，冷冻时间为7小时。

实施例3：取原料卤水，以石灰水兑卤体积比为100: 45加入石灰水进行第一步，即去除铵、镁；以芒硝与卤水A的质量比为100:35加入芒硝进行除钙工序；对经过以上两步得到的卤水B进行蒸发除水工序；蒸发除水后再进行冷冻、过滤、再蒸发浓缩得到卤水E；在卤水E中加入草酸，草酸与卤水E的质量比为100：8；在经过草酸除钙后得到的卤水F中加入纯碱，纯碱与卤水F的质量比为100：20。将经过以上步骤得到的卤水M，即为富锂卤水，再进行二次蒸发除水，进行二次冷冻、过滤，得到碳酸锂粗盐，对含有杂质的碳酸锂粗盐进行水洗，并再次回到蒸发除水环节，再进行冷冻、过滤，得到的碳酸锂盐的是比较纯净的。

优选地，以上步骤中冷冻的温度为-30℃，冷冻时间为8小时。

实施例4：取原料卤水，以石灰水兑卤体积比为100: 50加入石灰水进行第一步，即去除铵、镁；以芒硝与卤水A的质量比为100:40加入芒硝进行除钙工序；对经过以上两步得到的卤水B进行蒸发除水工序；蒸发除水后再进行冷冻、过滤、再蒸发浓缩得到卤水E；在卤水E中加入草酸，草酸与卤水E的质量比为100：10；在经过草酸除钙后得到的卤水F中加入纯碱，纯碱与卤水F的质量比为100：30。将经过以上步骤得到的卤水M，即为富锂卤水，再进行二次蒸发除水，进行二次冷冻、过滤，得到碳酸锂粗盐，对含有杂质的碳酸锂粗盐进行水洗，并再次回到蒸发除水环节，再进行冷冻、过滤，得到的碳酸锂盐的是比较纯净的。

优选地，以上步骤中冷冻的温度为-20℃，冷冻时间为10小时。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (1)

1.一种盐湖卤水提取碳酸锂的方法，其特征在于，包括如下步骤 ：

第一步，在原料卤水中加入石灰水用于除铵、镁，得到卤水A，石灰水兑卤体积比为100: 45；

第二步，在第一步得到的卤水A中加入芒硝用于除钙，芒硝与卤水A的质量比为100:35，得到卤水B；

第三步，将第二步得到的卤水B进行蒸发除水，蒸发浓缩后得到卤水C；

第四步，将第三步得到的卤水C 进行冷冻，过滤后得卤水D，将卤水D进行蒸发浓缩，即得卤水E；

第五步，在第四步得到的卤水E中添加草酸进一步进行除钙，草酸与卤水E的质量比为100：8，得到卤水F；

第六步，在经过第五步后得到的卤水F中加入纯碱，纯碱与卤水F的质量比为100：20，得到卤水M；

第七步，将第六步得到的卤水M用清水洗涤，然后再返回到第三步进行蒸发除水，然后再经过第四步，进行冷冻、过滤，得到碳酸锂产品。