CN105502551A - 一种从工业废水中回收锂的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从工业废水中回收锂的工艺，包括萃取、反萃取和水洗三个过程。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明所述工艺操作简便、可控性强，无需额外提供能量，因而节能环保；(2)本发明所述工艺中的萃取液可重复利用，因而可以大大降低生产成本；(3)本发明所述工艺对废水中的锂回收率高。

Description

一种从工业废水中回收锂的工艺
技术领域
本发明涉及一种萃取法回收锂的方法，尤其涉及一种萃取法从工业废水中回收锂的工艺。
背景技术
随着温室效应越来越受到全球关注，低碳经济和新能源产业的发展给电池级碳酸锂行业带来了巨大机遇，同时也对电池级碳酸锂的品质提出了更高要求。目前，电池级碳酸锂产品标准中，钙、镁含量是个很重要的指标，故要求在生产碳酸锂时，通过降低原料中的钙、镁含量来降低碳酸锂中的钙、镁含量。通过离子交换树脂来吸附原料中的钙、镁离子是目前比较常用的方法，但离子交换树脂在吸附钙、镁离子的同时，也会对锂离子进行吸附，在对离子交换树脂进行酸洗时，随钙、镁离子一起洗脱下来，进入到废水系统中，造成锂离子的损失。传统工艺对该部分废水进行的处理包括中和除杂、蒸发浓缩回收，也有直接将其排放至环境中，上述现有技术中，中和除杂存在着引入其它杂质的不足；蒸发浓缩回收则存在能耗高、设备易腐蚀等缺陷，而直接排放至环境中则易带来严重的环境污染问题。
中国专利CN1781847公开了一种利用含锂废液生产氯化锂的方法，该方法将烷基锂生产过程中产生的含锂废液经油水相分离后，采用水相中和过滤除杂，在除杂的过程中加入沉淀剂BaCl2和草酸铵，使溶液中的Ca2+、SO4 2-以沉淀形式析出，料液经过滤槽过滤后进入中间罐，用盐酸调pH值至6～8；最后通过喷射造粒及干燥，得到氯化锂颗粒。该工艺在除杂时引入了新的杂质，且回收工艺复杂，难控制。
中国专利CN1211546是将含锂废液经油水分离后，以盐酸两次调节pH值和过滤后，加入碳酸钠，沉淀锂得到碳酸锂产品，所得产品经离心脱水，并再次以盐酸转化碳酸锂为氯化锂溶液，最后经离心甩干，得到氯化锂晶体。该方法的缺点是：多次使用盐酸反应，引入较多的铁、镁等杂质；同时，由于加入碳酸钠导致成本上升，且运行成本较高。
发明内容
解决的技术问题：为了获得一种对工业废水中锂回收效率高、原料重复利用、生产成本低、操作可行性强的回收方法，本发明提供了一种从工业废水中回收锂的工艺。
技术方案：一种从工业废水中回收锂的工艺，包含以下步骤：
第1步、将萃取剂、共萃剂和稀释剂混合得萃取液，将萃取液与废水按体积比1～3:1～3混合，置于分液漏斗中，萃取1～30min，取有机相；
第2步、将第1步获得的有机相与反萃酸按体积比1～3:1混合，置于分液漏斗中，进行反萃取，反萃取时间为3～30min，收集水相，即可获得废水中的锂离子；
第3步、将第2步反萃取后的有机相与纯水混合，进行水洗，得到可循环利用的萃取液。
其中，第1步中所述萃取剂为磷酸三丁酯、丁基磷酸二丁酯、三辛基氧化膦中的一种；共萃剂为氯化铁；稀释剂为乙醇、正辛醇、正丁醇、异辛醇、正己烷、环己烷、环己酮、200#煤油、260#磺化煤油中的一种。
优选的，所述萃取液中，按质量分数计，萃取剂为30％～60％，共萃剂为3％～10％，稀释剂为30％～60％，其中共萃剂浓度为0.01mol/L～5mol/L。
优选的，第2步中所述反萃酸为甲酸、醋酸、硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种，反萃酸浓度为0.1mol/L～2mol/L。
优选的，第1步中，所述萃取液与废水按体积比3:1混合，萃取10min。
优选的，第2步中，所述反萃酸是物质的量浓度为1mol/L的盐酸，有机相与盐酸按体积比1:1混合，萃取30min。
有益效果：(1)本发明所述工艺操作简便、可控性强，无需额外提供能量，因而节能环保；(2)本发明所述工艺中的萃取液可重复利用，因而可以大大降低生产成本；(3)本发明所述工艺对废水中的锂回收率高。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
一种从工业废水中回收锂的工艺，包含以下步骤：
第1步、将萃取剂、共萃剂和稀释剂混合得萃取液，将萃取液与废水按体积比1:1混合，置于分液漏斗中，萃取30min，取有机相；
第2步、将第1步获得的有机相与反萃酸按体积比3:1混合，置于分液漏斗中，进行反萃取，反萃取时间为3min，收集水相，即可获得废水中的锂离子；
第3步、将第2步反萃取后的有机相与纯水混合，进行水洗，得到可循环利用的萃取液。
其中，第1步中所述萃取液中的萃取剂为磷酸三丁酯，共萃剂为氯化铁，稀释剂为乙醇；且按质量分数计，萃取剂为33％，共萃剂为7％，稀释剂为60％，共萃剂浓度为0.01mol/L。
所述反萃酸盐酸，反萃酸浓度为0.1mol/L。
对经上述实施例处理后的工业废水进行检测，锂的回收率为82.1％。
实施例2
一种从工业废水中回收锂的工艺，包含以下步骤：
第1步、将萃取剂、共萃剂和稀释剂混合得萃取液，将萃取液与废水按体积比3:1混合，置于分液漏斗中，萃取10min，取有机相；
第2步、将第1步获得的有机相与反萃酸按体积比1:1混合，置于分液漏斗中，进行反萃取，反萃取时间为30min，收集水相，即可获得废水中的锂离子；
第3步、将第2步反萃取后的有机相与纯水混合，进行水洗，得到可循环利用的萃取液。
其中，第1步中所述萃取液中的萃取剂为丁基磷酸二丁酯；共萃剂为氯化铁；稀释剂为正己烷；且按质量分数计，萃取剂为42％，共萃剂为6％，稀释剂为52％，共萃剂浓度为3mol/L。
所述反萃酸为盐酸的混合液，反萃酸浓度为1mol/L。
对经上述实施例处理后的工业废水进行检测，锂的回收率为92.3％。
实施例3
一种从工业废水中回收锂的工艺，包含以下步骤：
第1步、将萃取剂、共萃剂和稀释剂混合得萃取液，将萃取液与废水按体积比2:1混合，置于分液漏斗中，萃取10min，取有机相；
第2步、将第1步获得的有机相与反萃酸按体积比2:1混合，置于分液漏斗中，进行反萃取，反萃取时间为10min，收集水相，即可获得废水中的锂离子；
第3步、将第2步反萃取后的有机相与纯水混合，进行水洗，得到可循环利用的萃取液。
其中，第1步中所述萃取剂为三辛基氧化膦，共萃剂为氯化铁，稀释剂为200#煤油；且按质量分数计，萃取剂为60％，共萃剂为3％，稀释剂为37％，共萃剂浓度为5mol/L。
所述反萃酸为甲酸与硫酸的混合液，反萃酸浓度为2mol/L。
对经上述实施例处理后的工业废水进行检测，锂的回收率为86.5％。

Claims (5)

1.一种从工业废水中回收锂的工艺，其特征在于，包含以下步骤：
第1步、将萃取剂、共萃剂和稀释剂混合得萃取液，所述萃取剂为磷酸三丁酯、丁基磷酸二丁酯、三辛基氧化膦中的一种；共萃剂为氯化铁；稀释剂为乙醇、正辛醇、正丁醇、异辛醇、正己烷、环己烷、环己酮、200#煤油、260#磺化煤油中的一种，将萃取液与废水按体积比1～3:1～3混合，置于分液漏斗中，萃取1～30min，取有机相；
第2步、将第1步获得的有机相与反萃酸按体积比1～3:1混合，置于分液漏斗中，进行反萃取，反萃取时间为3～30min，收集水相，即可获得废水中的锂离子；
第3步、将第2步反萃取后的有机相与纯水混合，进行水洗，得到可循环利用的萃取液。
2.根据权利要求1所述的一种从工业废水中回收锂的工艺，其特征在于，所述萃取液中，按质量分数计，萃取剂为30％～60％，共萃剂为3％～10％，稀释剂为30％～60％，其中共萃剂浓度为0.01mol/L～5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种从工业废水中回收锂的工艺，其特征在于，第2步中所述反萃酸为甲酸、醋酸、硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种，反萃酸浓度为0.1mol/L～2mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种从工业废水中回收锂的工艺，其特征在于，第1步中，所述萃取液与废水按体积比3:1混合，萃取10min。
5.根据权利要求1所述的一种从工业废水中回收锂的工艺，其特征在于，第2步中，所述反萃酸是物质的量浓度为1mol/L的盐酸，有机相与盐酸按体积比1:1混合，萃取30min。
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