CN105152191A - 一种利用高镁锂比盐湖卤水制备碳酸锂的方法 - Google Patents

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CN105152191A CN201510712033.3A CN201510712033A CN105152191A CN 105152191 A CN105152191 A CN 105152191A CN 201510712033 A CN201510712033 A CN 201510712033A CN 105152191 A CN105152191 A CN 105152191A
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Abstract

本发明涉及盐湖资源综合利用领域,具体地,本发明涉及一种利用高镁锂比盐湖卤水制备碳酸锂的方法。本发明以高镁锂比盐湖卤水为原料,加入一定的可溶性三价金属盐,通过合成镁基层状功能材料来降低高镁锂比盐湖卤水中镁锂比,使高镁锂比盐湖卤水中的镁锂得以分离,之后利用低镁锂比的水滑石母液制备碳酸锂。本发明提供的镁锂分离及制备碳酸锂的方法不仅能有效解决以往方法工艺复杂、成本高、镁锂分离效果不理想的技术难题,简化了碳酸锂制备工艺,降低了其成本,而且使废弃的镁资源得以充分利用了同时降低了镁基功能材料的成本,实现了盐湖镁、锂、硼资源高值化和综合利用,具有较好的产业化前景。

Description

一种利用高镁锂比盐湖卤水制备碳酸锂的方法
技术领域
本发明涉及盐湖资源综合利用领域,具体地,本发明涉及一种利用高镁锂比盐湖卤水制备碳酸锂的方法,进一步地说,是一种盐湖卤水中镁锂分离、镁基功能材料及碳酸锂制备的方法。
背景技术
锂是最轻的金属,被誉为“推动世界进步的能源金属”。其有独特的物理和化学性能,是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略资源。自然界中,锂资源主要赋存于固体矿石和液体卤水中。过去,我国对盐湖卤水提锂不够重视,多年来,我国的锂盐生产仍以锂辉石、锂云母等含锂矿石为主。由于盐湖卤水提锂具有资源量大、成本低等优点,且随着固体锂矿资源日益枯竭,盐湖卤水已逐渐成为锂资源的主要来源。
但我国青海盐湖与北美“富钾型”盐湖和南美“富锂型”盐湖不同,是“富镁型”盐湖,具有镁锂比高的特点。如大柴旦、一里坪、东台吉乃尔、西台吉乃尔和察尔汗等盐湖的镁锂质量比都在40~1800以上,镁锂性质的相似性给盐湖资源的开发利用带来困难。要从盐卤中提取锂必须先分离镁,因此国际成熟的“蒸发-沉淀”提锂技术不适合中国盐湖资源的结构特点。高镁锂比卤水提锂成为国内外学术界和产业界共同关心的难点和热点问题。其关键问题在于围绕如何降低盐湖卤水中的镁锂比进行锂的分离提取而展开。
目前卤水中提锂的方法主要有:沉淀法、煅烧法、吸附法和萃取法等。其中沉淀法耗碱量大、锂回收率低,不适合处理含大量碱土金属的卤水及低锂卤水。从卤水中提锂研究较多的方法是溶剂萃取法,这种方法锂萃取率高,但是大量普通有机溶剂的使用,会使设备腐蚀严重,而且会带来严重的环境污染。离子吸附法适用于离子浓度低的盐湖卤水直接提锂,但由于处理卤水量大,其水耗、树脂消耗、动力消耗相应增大,特别是在淡水资源比较贫乏的地区受到一定程度的限制,同时在生产过程中导致树脂中毒和破碎等问题还需解决。煅烧法能实现高镁锂比的盐湖卤水镁锂的分离。但该方法在生产过程中产生氯化氢气体容易腐蚀设备,而且蒸发水量较大,能耗高,成本较高。多级膜分离技术,在反渗透浓缩过程中,膜易出现堵塞或损坏现象,且使用膜的成本较高。吸附法的关键在于吸附剂,锂离子筛型锰氧、钛氧材料受到重视,但其实际吸附量偏低、渗透性差,存在溶损、造粒问题。
中国专利公开号CN1579937A利用盐湖卤水制备了纳米镁铝水滑石,并没有对盐湖卤水中的镁锂比及碳酸锂制备进行研究,制备纳米镁铝水滑石后的母液为碱性,且含有CO3 2-,不能直接用于碳酸锂等产品的生产,同时母液中存在的SO4 2-和B也不利于锂的富集和氢氧化锂的制备。中国专利公开号CN102602966A,在盐湖卤水中加入循环使用的有机镁沉淀剂,反应结晶除镁富锂实现镁锂分离;氯化镁沉淀剂通过分离再生循环使用;在除镁后的溶液中加入除杂剂,进行深度除杂;最后,在深度除杂后的富锂溶液中加入碳酸盐,沉淀出碳酸锂晶体,该方法浪费了镁资源,利用有机镁沉淀剂,污染了盐湖资源,并且增加了成本。中国专利公开号CN101538057A采用氢氧化钠除镁,盐湖卤水通过蒸发析出钠盐、钾镁混盐并提硼后,得到老卤,添加氢氧化钠,Mg2+以氢氧化镁沉淀物形式与卤水中Li+有效分离。完成除镁后,再对滤液进行蒸发浓缩结晶析出硫酸钠和氯化钠,同时富集Li+,最终加入纯碱可得到碳酸锂(或冷却结晶得到氯化锂)。该方法可通过加入晶种、控制反应条件等,可以得到易过滤的氢氧化镁,但是需要大量氢氧化钠原料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种利用高镁锂比盐湖卤水制备碳酸锂的方法。
本发明的利用高镁锂比盐湖卤水制备碳酸锂的方法,包括以下步骤:
1)根据水盐体系相图原理,对盐湖卤水进行多级蒸发以浓缩盐湖卤水,并通过析出盐类降低镁锂比,经蒸发结晶后获得镁锂比为10~500的老卤;
2)调节老卤中Mg2+的浓度,使Mg2+浓度在0.5mol/L~5mol/L,加入可溶性三价金属盐配成混合盐溶液;其中,所述Mg2+与三价金属盐的阳离子的摩尔比为1~5;
3)向步骤3)的混合盐溶液中加入混合碱溶液,采用共沉淀法在温度为25~70℃条件下进行成核反应;成核后进行陈化,陈化温度50~150℃,陈化时间为6~48h;
4)将步骤3)陈化后的混合料液经过滤、洗涤和干燥,得到镁基水滑石和低镁锂比母液;
5)向步骤4)的低镁锂比母液中加入一定浓度的酸,调节pH值至7~10;
6)将调节pH值后的母液以1~5mL/min的流速的通过装有硼特效树脂的离子交换柱,使硼在装有硼特效树脂的离子交换柱中富集,使流出液中硼含量低于10ppm,硼的吸附率在99%以上;
7)用一定量的蒸馏水洗涤离子交换柱,直至流出液中不含氯离子,除去残留母液并的得到流出液;
8)用浓度为0.5~1.5mol/L的洗脱液以1~5mL/min的流速淋洗离子交换柱,将硼特效树脂中的硼解吸,使硼的解吸率在99%以上,获得富硼母液;
9)对富硼母液进行多级蒸发或强制蒸发浓缩,对浓缩后的母液进行冷却结晶,制备硼酸,获得的硼酸产品质量分数大于99%,硼的收率为50~90%;
10)向上述步骤7)的流出液中入0.5~3mol/L的盐酸,调节流出液的pH值,使其为中性或弱酸性,同时除去母液中的CO3 2-
11)向调节pH值后的流出液中先加入氯化钙除去其中大部分的SO4 2-,使流出液中的SO4 2-降低到500ppm以下,之后加入氯化钡,使SO4 2-含量不高于50ppm;
12)对步骤11)除SO4 2-后的溶液进行多级盐田蒸发或强制蒸发,获得锂浓度为10~35g/L富锂溶液;
13)向富锂溶液中加入理论用量的100%~140%的碳酸盐沉淀剂,25~120℃反应结晶生成碳酸锂,经过滤、洗涤和干燥得碳酸锂产品,使碳酸锂产品的纯度在大于99%。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,所述高镁锂比盐湖卤水中的镁锂比为30~2000。
作为优选地,本发明在制备镁基功能材料前,可以对老卤进行稀释,使其中Mg2+为0.5mol/L~5mol/L。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,所述步骤2)加入的可溶性三价金属盐为阳离子Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+、Co3+、Ga3+或Ti3+中的一种或两种与阴离子Cl-、CO3 2-、NO3-、F-、I-、SO4 2-、ClO3 -、OH-、H2PO4 -、WO4 2-或有机磺酸根阴离子中的一种或两种组成金属盐。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,所述步骤2)加入的可溶性三价金属盐为AlCl3·6H2O、CrCl3·6H2O或FeCl3·6H2O中的一种。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,步骤3)所述混合碱溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,混合溶液中CO3 2-和OH-摩尔浓度比为1:10~1:16。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,步骤3)所述共沉淀法为恒定pH法,pH在8~12之间。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,步骤4)所述干燥温度为60~120℃,干燥时间为6~48h。
本发明步骤4)制得的低镁锂比母液中的镁锂比降到0.001~0.1。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,步骤5)所述调节低镁锂比母液pH所用酸为盐酸、硝酸或硫酸,所述酸的浓度为0.5~3mol/L。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,步骤6)述硼特效树脂为LSC-800、D403、D564或XSC-700中的一种。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,步骤8)所述洗脱液为盐酸或硫酸中一种或两种。
根据本发明的制备碳酸锂的方法,优选地,步骤13)所述碳酸盐沉淀剂为碳酸铵、碳酸氢铵和碳酸钠中的一种或几种。
本发明对盐田日晒蒸发浓缩得到的高镁锂比卤水通过一系列反应过程,得到富含锂溶液中杂质离子含量为(Mg+Ca)≤1ppm。
本发明反应结晶生成碳酸锂的纯度≥99%;制备碳酸锂过程中锂的收率为60%~95%,硼的收率为50%~90%,镁的利用率为大于99.98%。
本发明以高镁锂盐湖卤水为原料,加入一定的可溶性三价金属盐,通过合成镁基层状功能材料来降低高镁锂比盐湖卤水中镁锂比,使高镁锂比盐湖卤水中的镁锂得以分离,之后利用低镁锂比的水滑石母液制备碳酸锂副,且副产硼酸。本发明提供的镁锂分离及制备碳酸锂的方法不仅能有效解决以往方法工艺复杂、成本高、镁锂分离效果不理想的技术难题,制备碳酸锂的成本也大大降低了,而且使废弃的镁资源得以充分利用了同时降低了镁基功能材料的成本,使盐湖镁、锂、硼资源得到高值化和综合利用,具有较好的产业化前景。
本发明与现有技术相比有如下优点:
(1)盐湖浓缩卤水中镁资源利用率低,浪费资源,甚至形成“镁害”。本发明充分利用盐湖镁资源制备了高品质镁基层状功能材料,降低镁基层状功能材料成本的同时,为盐湖镁资源的综合利用提供支持。
(2)本发明极大地降低了高镁锂盐湖卤水中的镁锂比,镁、锂、硼的利用率高,利用低镁锂比盐湖卤水制备高纯度碳酸锂,同时副产硼酸,使高镁锂比盐湖卤水中镁、锂、硼资源的得以高值化和综合开发利用。
(3)本发明工艺简单,操作方便,耗水和酸碱量少,成本低,提高了经济效益;整个反应过程无毒、无害、无污染,普适性强。
具体实施方式
以下通过实施例进一步阐述本发明,这些实施例仅用于举例说明的目的,并没有限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件。
实施例1
取青海东台吉乃尔盐湖卤水经盐田蒸发析出氯化钠、钾镁混盐后,得到的老卤组成见表1,其中镁锂比为13。取1L老卤,调节其中Mg2+的浓度为5.5mol/L,加入175.6gAlCl3·6H2O配成混合盐溶液;称取700.4g氢氧化钠,116g碳酸钠配置氢氧化钠摩尔浓度为11mol/L的混合碱溶液,采用共沉淀法在温度25℃、pH为8时合成镁铝水滑石。制备的水滑石浆液在50℃条件下水热陈化6h进行过滤洗涤至滤液近中性,将水滑石产品在60℃条件下干燥6h,即获得镁铝水滑石产品,产品纯度为99%,获得的低镁锂比母液中镁锂比降低到0.015。加入0.5mol/L盐酸调节获得的水滑石母液的pH为7,对获得的水滑石母液以1mL/min的流速通过装有LSC-800树脂的离子交换柱,得到的流出液中硼含量为10ppm,使硼在离子交换树脂中富集,用一定量的蒸馏水洗涤离子交换柱,除去残留母液。用浓度为0.5mol/L的盐酸洗涤液以1mL/min的流速淋洗离子交换柱,将树脂中的硼解吸,解吸率为99.01%,获得富硼母液,对富硼母液进行强制蒸发-冷却结晶获得硼酸产品,其纯度为99.12%,硼回收率为50%。
加入0.5mol/L盐酸调节上述获得的流出液的pH,使其为中性,同时除去溶液中的CO3 2-,向溶液中加入氯化钙,除去大部分的SO4 2-,再加入氯化钡,使SO4 2-含量降到50ppm。之后对溶液进行强制蒸发,使其中锂的浓度富集达到10g/L,向富集的锂溶液中加入固体碳酸钠,加入量为理论反应量的100%,在温度为25℃时制备碳酸锂。碳酸锂经过滤、洗涤和干燥得到纯度为99.0%的碳酸锂产品,整个过程中锂的收率为60%。
表1实施例卤水组成(单位:g/L)
卤水名称 Mg2+ Li+ B2O3 Na+ K+ SO4 2- Cl-
东台老卤 85.47 6.75 15.77 10.42 7.69 29.58 251.60
实施例2
取青海东台吉乃尔盐湖卤水经盐田蒸发析出氯化钠、钾镁混盐后,得到的老卤组成见表1,其中镁锂比为12。取1L老卤,调节其中Mg2+的浓度为1.8mol/L,加入246gFeCl3·6H2O配成混合盐溶液;称取436g氢氧化钠,116g碳酸钠配置氢氧化钠摩尔浓度为5.5mol/L的混合碱溶液,采用恒定pH法在温度35℃、pH为9时合成镁铁水滑石。制备的水滑石浆液在60℃条件下水热陈化12h进行过滤洗涤至滤液近中性,将水滑石产品在70℃条件下干燥12h,即获得镁铁水滑石产品,产品纯度为99.2%,获得的低镁锂比母液镁锂比降低到0.008。加入1mol/L硝酸调节获得的水滑石母液的pH为8,对获得的水滑石母液以2mL/min的流速通过装有D403树脂的离子交换柱,得到的流出液中硼含量为8ppm,使硼在离子交换树脂中富集。用一定量的蒸馏水洗涤离子交换柱,除去残留母液,之后用浓度为1.0mol/L的硫酸洗涤液以2mL/min的流速淋洗离子交换柱,将树脂中的硼解吸,解吸率为99.13%,获得富硼母液,对富硼母液进行强制蒸发-冷却结晶获得硼酸产品,其纯度为99.03%,硼回收率为65%。
加入1mol/L盐酸调节上述获得的流出液的pH,使其为中性,同时除去溶液中的CO3 2-,向溶液中加入氯化钙,除去大部分的SO4 2-,再加入氯化钡,使SO4 2-含量降到45ppm。之后对溶液进行强制蒸发,使其中锂的浓度富集达到15g/L,向富集的锂溶液中加入固体碳酸钠,加入量为理论反应量的110%,在温度为45℃时制备碳酸锂。碳酸锂经过滤、洗涤和干燥得到纯度为99.15%的碳酸锂产品,整个过程中锂的收率为70%。
实施例3
取青海察尔汗盐湖卤水经盐田蒸发析出氯化钠、钾镁混盐后,得到的老卤组成见表2,其中镁锂比为312。取1L老卤,调节其中Mg2+的浓度为1.58mol/L,加入421.6gCrCl3·6H2O配成混合盐溶液;称取569.6g氢氧化钠,150.8g碳酸钠配置氢氧化钠摩尔浓度为4.75mol/L的混合碱溶液,采用恒定pH法在温度45℃、pH为10时合成镁铬水滑石。制备的水滑石浆液在70℃条件下水热陈化18h进行过滤洗涤至滤液近中性,将水滑石产品在80℃条件下干燥24h,即获得镁铬水滑石产品,产品纯度为99.13%,获得的低镁锂比母液中镁锂比降低到0.006。加入1.5mol/L硫酸调节获得的水滑石母液的pH为9,对获得的水滑石母液以3mL/min的流速通过装有D564树脂的离子交换柱,得到的流出液中硼含量为5ppm,使硼在离子交换树脂中富集。用一定量的蒸馏水洗涤离子交换柱,除去残留母液,之后用浓度为1.5mol/L的硫酸洗涤液以3mL/min的流速淋洗离子交换柱,将树脂中的硼解吸,解吸率为99.20%,获得富硼母液,对富硼母液进行强制蒸发-冷却结晶获得硼酸产品,其纯度为99.09%,硼回收率为73%。
加入1.5mol/L盐酸调节上述获得的流出液的pH,使其为中性,同时除去溶液中的CO3 2-,向溶液中加入氯化钙,除去大部分的SO4 2-,再加入氯化钡,使SO4 2-含量降到30ppm。之后对溶液进行强制蒸发,使其中锂的浓度富集达到20g/L,向富集的锂溶液中加入固体碳酸铵,加入量为理论反应量的120%,在温度为65℃时制备碳酸锂。碳酸锂经过滤、洗涤和干燥得到纯度为99.04%的碳酸锂产品,整个过程中锂的收率为75%。
表2实施例卤水组成(单位:g/L)
卤水名称 Mg2+ Li+ Na+ K+ SO4 2- Cl-
察尔汗老卤 115.43 0.37 1.06 0.6224 11.83 331.46
实施例4
取青海察尔汗盐湖卤水经盐田蒸发析出氯化钠、钾镁混盐后,得到的老卤组成见表2,其中镁锂比为312。取1L老卤,调节其中Mg2+的浓度为1.19mol/L,加入531.6gAlCl3·6H2O配成混合盐溶液;称取569.6g氢氧化钠,150.8g碳酸钠配置氢氧化钠摩尔浓度为3.56mol/L的混合碱溶液,采用恒定pH法在温度55℃、pH为11时合成镁铝水滑石。制备的水滑石浆液在80℃条件下水热陈化24h进行过滤洗涤至滤液近中性,将水滑石产品在90℃条件下干燥36h,即获得镁铝水滑石产品,产品纯度为99.32%,获得的低镁锂比母液中镁锂比降低到0.006。加入2mol/L盐酸调节获得的水滑石母液的pH为10,对获得的水滑石母液以4mL/min的流速通过装有XSC-700树脂的离子交换柱,得到的流出液中硼含量为9ppm,使硼在离子交换树脂中富集。用一定量的蒸馏水洗涤离子交换柱,除去残留母液,之后用浓度为1.0mol/L的盐酸洗涤液以4mL/min的流速淋洗离子交换柱,将树脂中的硼解吸,解吸率为99.00%,获得富硼母液,对富硼母液进行强制蒸发-冷却结晶获得硼酸产品,其纯度为99.25%,硼回收率为82%。
加入2.5mol/L盐酸调节上述获得的流出液的pH,使其为中性,同时除去溶液中的CO3 2-,向溶液中加入氯化钙,除去大部分的SO4 2-,再加入氯化钡,使SO4 2-含量降到43ppm。之后对溶液进行强制蒸发,使其中锂的浓度富集达到25g/L,向富集的锂溶液中加入固体碳酸氢铵,加入量为理论反应量的130%,在温度为85℃时制备碳酸锂。碳酸锂经过滤、洗涤和干燥得到纯度为99.06%的碳酸锂产品,整个过程中锂的收率为85%。
实施例5
取青海西台盐湖卤水经盐田蒸发析出氯化钠、钾镁混盐后,得到的老卤组成见表3,其中镁锂比为56。取1L老卤,调节其中Mg2+的浓度为0.79mol/L,加入1047.2gCrCl3·6H2O配成混合盐溶液;称取471.6g氢氧化钠,124.8g碳酸钠配置氢氧化钠摩尔浓度为2.36mol/L的混合碱溶液,采用恒定pH法在温度70℃、pH为12时合成镁铬水滑石。制备的水滑石浆液在150℃条件下水热陈化48h进行过滤洗涤至滤液近中性,将水滑石产品在120℃条件下干燥48h,即获得镁铬水滑石产品,产品纯度为99.53%,获得的低镁锂比母液中镁锂比降低到0.003。加入3mol/L硝酸调节获得的水滑石母液的pH为8,对获得的水滑石母液以5mL/min的流速通过装有LSC-800树脂的离子交换柱,得到的流出液中硼含量为5ppm,使硼在离子交换树脂中富集,用一定量的蒸馏水洗涤离子交换柱,除去残留母液。用浓度为0.5mol/L的盐酸洗涤液以5mL/min的流速淋洗离子交换柱,将树脂中的硼解吸,解吸率为99.18%,获得富硼母液,对富硼母液进行强制蒸发-冷却结晶获得硼酸产品,其纯度为99.06%,硼回收率为90%。
加入3.0mol/L盐酸调节上述获得的流出液的pH,使其为中性,同时除去溶液中的CO3 2-,之后向溶液中加入氯化钙,除去大部分的SO4 2-,再加入氯化钡,使SO4 2-含量降到38ppm,之后对溶液进行强制蒸发,使其中锂的浓度富集达到35g/L,向富集的锂溶液中加入固体碳酸钠,加入量为理论反应量的140%,在温度为120℃时制备碳酸锂。碳酸锂经过滤、洗涤和干燥得到纯度为99.10%的碳酸锂产品,整个过程中锂的收率为95%。
表3实施例卤水组成(单位:g/L)
卤水名称 Mg2+ Li+ Na+ K+ SO4 2- Cl-
西台老卤 96.56 1.71 5.87 1.19 12.79 291.12
当然,本发明还可以有多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用高镁锂比盐湖卤水制备碳酸锂的方法,包括以下步骤:
1)根据水盐体系相图原理,对盐湖卤水进行多级蒸发以浓缩盐湖卤水,并通过析出盐类降低镁锂比,经蒸发结晶后获得镁锂比为10~500的老卤;
2)调节老卤中Mg2+的浓度,使Mg2+浓度在0.5mol/L~5mol/L,加入可溶性三价金属盐配成混合盐溶液;其中,所述Mg2+与三价金属盐的阳离子的摩尔比为1~5;
3)向步骤3)的混合盐溶液中加入混合碱溶液,混合碱溶液中OH-摩尔浓度为Mg2+摩尔浓度的2~3倍,采用共沉淀法在温度为25~70℃条件下进行成核反应,成核后进行陈化,陈化温度50~150℃,陈化时间为6~48h;
4)将步骤3)陈化后的混合料液经过滤、洗涤和干燥,得到镁基水滑石和低镁锂比母液;
5)向步骤4)的低镁锂比母液中加入酸,调节pH值至7~10;
6)将调节pH值后的低镁锂比母液以1~5mL/min的流速的通过装有硼特效树脂的离子交换柱,使硼在装有硼特效树脂的离子交换柱中富集,使流出液中硼含量不高于10ppm,硼的吸附率在99%以上;
7)用蒸馏水洗涤离子交换柱,除去残留母液并得到流出液;
8)用浓度为0.5~1.5mol/L的洗脱液以1~5mL/min的流速淋洗离子交换柱,将硼特效树脂中的硼解吸,使硼的解吸率在99%以上,获得富硼母液;
9)对富硼母液进行多级蒸发或强制蒸发浓缩,对浓缩后的母液进行冷却结晶,制备硼酸;
10)向上述步骤7)的流出液中加入0.5~3mol/L盐酸,调节流出液的pH值,使其为中性,同时除去溶液中的CO3 2-
11)除去步骤10)中调节pH值后的流出液中的SO4 2-,使SO4 2-含量不高于50ppm;
12)对步骤11)除SO4 2-后的溶液进行多级盐田蒸发或强制蒸发,获得锂浓度为10~35g/L富锂溶液;
13)向步骤12)的富锂溶液中加入理论用量的100%~140%的碳酸盐沉淀剂,25~120℃反应结晶生成碳酸锂,经过滤、洗涤和干燥得碳酸锂产品。
2.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,所述高镁锂比盐湖卤水中的镁锂比为30~2000。
3.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,所述步骤2)加入的可溶性三价金属盐为阳离子Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+、Co3+、Ga3+或Ti3+中的一种或两种与阴离子Cl-、CO3 2-、NO3-、F-、I-、SO4 2-、ClO3 -、OH-、H2PO4 -、WO4 2-或有机磺酸根阴离子中的一种或两种组成金属盐。
4.根据权利要求3所述的备碳酸锂的方法,其特征在于,所述步骤2)加入的可溶性三价金属盐为AlCl3·6H2O、CrCl3·6H2O或FeCl3·6H2O中的一种。
5.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,步骤3)所述混合碱溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,混合溶液中CO3 2-和OH-摩尔浓度比为1:10~1:16。
6.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,步骤3)所述共沉淀法为恒定pH法,pH在8~12之间。
7.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,步骤5)所述调节低镁锂比母液pH所用酸为盐酸、硝酸或硫酸,所述酸的浓度为0.5~3mol/L。
8.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,步骤6)所述硼特效树脂为LSC-800、D403、D564或XSC-700中的一种。
9.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,步骤11)所述除去SO4 2-的方法为向调节pH值后的流出液中先加入氯化钙再加入氯化钡。
10.根据权利要求1所述的制备碳酸锂的方法,其特征在于,步骤13)所述碳酸盐沉淀剂为碳酸铵、碳酸氢铵和碳酸钠中的一种或几种。
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