CN105036159A - 一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无机盐化工领域，公开了一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法。本发明在盐湖卤水中加入无机盐除杂后提取氯化锂，然后在氯化锂溶液中加入添加剂、络合剂和沉淀剂制备碳酸锂。本发明中加入的络合剂能有效除去卤水中残留的微量钙镁离子，降低了碳酸锂产品中钙镁离子的含量；本发明中添加剂有效提高了碳酸锂的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及无机盐化工领域，尤其涉及一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法。
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
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术中碳酸锂制备过程中工艺复杂、成本高、回收率低等缺陷，本发明提供了一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，通过在盐湖卤水中加入无机盐除杂后提取氯化锂，然后在氯化锂溶液中加入添加剂、络合剂和沉淀剂制备碳酸锂的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，具体包括以下步骤：
S1、在反应容器中加入高锂盐湖卤水，然后加入过量15％的碳酸盐溶液除钙镁离子，加热升温至80～90℃，保温0.2～0.5小时，抽滤除去碳酸钙、碳酸镁；
S2、在S1的产物中加入过量5％的钡盐除去硫酸根，加热升温至60～70℃，保温0.2～0.5小时，抽滤除去硫酸钡；
S3、在S2的产物中加入无机酸除硼，调节pH值为0.5～2，反应温度保持在25～30℃，抽滤除去硼酸；
S4、在S3产物中加入强碱，调节溶液pH值为7～8，得到氯化锂溶液；
S5、在S4产物中加入络合剂和添加剂，加热升温至90℃后加入沉淀剂；
S6、将S5产物中固液混合物抽滤分离，所得碳酸锂固体进行洗涤干燥处理。
所述S1中在所述的高锂盐湖卤水中加入所述的硫酸盐的方式为滴加。
所述S1中加入的碳酸盐为碳酸钾或碳酸钠。
所述S2中加入的钡盐为氯化钡或氢氧化钡。
所述S3中加入的无机酸为10％～15％的盐酸溶液。
所述S4中加入的强碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。
所述S5中加入的络合剂为EDTA或者酒石酸，加入的添加剂为碳酸锂晶体。
所述S5中沉淀剂为碳酸钠或碳酸氢钠溶液，所述沉淀剂过量10％。
所述S6中的碳酸锂固体洗涤液为80～90℃的水。
本发明的有益效果是：
1)本发明中加入的络合剂能有效除去卤水中残留的微量钙镁离子，降低了碳酸锂产品中钙镁离子的含量。
2)本发明中添加剂的加入能使得到的碳酸锂纯度提高。
3)本发明采用80～90℃的水洗涤碳酸锂能有效洗去产品表面的可溶性离子杂质。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，具体包括以下步骤：
S1、在反应容器中加入高锂盐湖卤水，然后加入过量15％的碳酸盐溶液除钙镁离子，加热升温至80～90℃，保温0.2小时，抽滤除去碳酸钙、碳酸镁；
S2、在S1的产物中加入过量5％的钡盐除去硫酸根，加热升温至60～70℃，保温0.5小时，抽滤除去硫酸钡；
S3、在S2的产物中加入无机酸除硼，调节pH值为0.5～1，反应温度保持在25～30℃，抽滤除去硼酸；
S4、在S3产物中加入强碱，调节溶液pH值为7～8，得到氯化锂溶液；
S5、在S4产物中加入络合剂和添加剂，加热升温至90℃后加入沉淀剂；
S6、将S5产物中固液混合物抽滤分离，所得碳酸锂固体进行洗涤干燥处理。
所述S1中在所述的高锂盐湖卤水中加入所述的硫酸盐的方式为滴加。
所述S1中加入的碳酸盐为碳酸钠。
所述S2中加入的钡盐为氯化钡。
所述S3中加入的无机酸为10％的盐酸溶液。
所述S4中加入的强碱为氢氧化钠。
所述S5中加入的络合剂为EDTA，加入的添加剂为碳酸锂晶体。
所述S5中沉淀剂为碳酸钠溶液，所述沉淀剂过量10％。
所述S6中的碳酸锂固体洗涤液为80～90℃的水。
本实施例中，所述高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法得到的碳酸锂产品纯度达99.2％，产品中钙离子含量为0.0062％，镁离子含量为0.0035％，产品收率达89％。
实施例2：
一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，具体包括以下步骤：
S1、在反应容器中加入高锂盐湖卤水，然后加入过量15％的碳酸盐溶液除钙镁离子，加热升温至80～90℃，保温0.5小时，抽滤除去碳酸钙、碳酸镁；
S2、在S1的产物中加入过量5％的钡盐除去硫酸根，加热升温至60～70℃，保温0.5小时，抽滤除去硫酸钡；
S3、在S2的产物中加入无机酸除硼，调节pH值为0.5～1，反应温度保持在25～30℃，抽滤除去硼酸；
S4、在S3产物中加入强碱，调节溶液pH值为7～8，得到氯化锂溶液；
S5、在S4产物中加入络合剂和添加剂，加热升温至90℃后加入沉淀剂；
S6、将S5产物中固液混合物抽滤分离，所得碳酸锂固体进行洗涤干燥处理。
所述S1中在所述的高锂盐湖卤水中加入所述的硫酸盐的方式为滴加。
所述S1中加入的碳酸盐为碳酸钠。
所述S2中加入的钡盐为氯化钡。
所述S3中加入的无机酸为15％的盐酸溶液。
所述S4中加入的强碱为氢氧化钠。
所述S5中加入的络合剂为EDTA，加入的添加剂为碳酸锂晶体。
所述S5中沉淀剂为碳酸氢钠溶液，所述沉淀剂过量10％。
所述S6中的碳酸锂固体洗涤液为80～90℃的水。
本实施例中，所述高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法得到的碳酸锂产品纯度达98.6％，产品中钙离子含量为0.0080％，镁离子含量为0.0046％，产品收率达87％。
本发明的有益效果是：
1)本发明中加入的络合剂能有效除去卤水中残留的微量钙镁离子，降低了碳酸锂产品中钙镁离子的含量。
2)本发明中添加剂的加入能使得到的碳酸锂纯度提高。
3)本发明采用80～90℃的水洗涤碳酸锂能有效洗去产品表面的可溶性离子杂质。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在反应容器中加入高锂盐湖卤水，然后加入过量15％的碳酸盐溶液除钙镁离子，加热升温至80～90℃，保温0.2～0.5小时，抽滤除去碳酸钙、碳酸镁；
S2、在S1的产物中加入过量5％的钡盐除去硫酸根，加热升温至60～70℃，保温0.2～0.5小时，抽滤除去硫酸钡；
S3、在S2的产物中加入无机酸除硼，调节pH值为0.5～2，反应温度保持在25～30℃，抽滤除去硼酸；
S4、在S3产物中加入强碱，调节溶液pH值为7～8，得到氯化锂溶液；
S5、在S4产物中加入络合剂和添加剂，加热升温至90℃后加入沉淀剂；
S6、将S5产物中固液混合物抽滤分离，所得碳酸锂固体进行洗涤干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，其特征在于，所述S1中在所述的高锂盐湖卤水中加入所述的硫酸盐的方式为滴加。
3.根据权利要求1或2所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，其特征在于，所述S1中加入的碳酸盐为碳酸钾或碳酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，其特征在于，所述S2中加入的钡盐为氯化钡或氢氧化钡。
5.根据权利要求1所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，其特征在于，所述S3中加入的无机酸为10％～15％的盐酸溶液。
6.根据权利要求1所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法，其特征在于，所述S4中加入的强碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。
7.根据权利要求1所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法的制备方法，其特征在于，所述S5中加入的络合剂为EDTA或者酒石酸，加入的添加剂为碳酸锂晶体。
8.根据权利要求1或7所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法的制备方法，其特征在于，所述S5中沉淀剂为碳酸钠或碳酸氢钠溶液，所述沉淀剂过量10％。
9.根据权利要求1所述的一种高锂盐湖卤水制备碳酸锂的方法的制备方法，其特征在于，所述S6中的碳酸锂固体洗涤液为80～90℃的水。
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