CN107934998B - 一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，包括以下步骤：A、硫酸锂锂辉石浸出液溶液加氢氧化钠溶液调PH至10‑13，加纯碱反应压滤得初级硫酸锂精制液；B、初级硫酸锂精制液经螯合树脂除钙得二级硫酸锂精制液；C、二级硫酸锂精制液加二水氯化钡得初级氯化锂溶液；D、初级氯化锂溶液加纯碱，压滤分离得二级氯化锂溶液，经酸化汽提得氯化锂精制液；E、氯化锂精制液三效蒸发得氯化锂浓缩液；F、氯化锂浓缩液冷冻降温析钠钾得到低钠钾的终级氯化锂溶液，经；G、终级氯化锂溶液浓缩分离的固体经烘干得到电池级氯化锂产品。本发明的锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法工艺简单、成品纯度高，产品质量稳定、成本低、收率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备电池级氯化锂的方法，特别是涉及一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法。
背景技术
自然界可开发利用的锂资源主要为锂矿和盐湖卤水。我国主要依靠锂矿生产锂盐，因为我国的盐湖卤水中镁锂的含量比较高，而镁锂又难以分离。在锂矿石中应用最多的是锂辉石，其次是透锂长石及锂云母。不同锂矿石的理化性质及杂质成分不同，提锂的方法也不同。目前常用的矿石提锂工艺有硫酸法、硫酸盐法、石灰石焙烧法、纯碱压煮法、氯化焙烧法等。
氯化锂是白色的晶体，具有潮解性。味咸。易溶于水，乙醇、丙酮、吡啶等有机溶剂。氯化锂可用于空气调节领域，用作助焊剂、干燥剂、化学试剂，并用于制焰火、干电池和金属锂等。由于近年来锂电池和生物制药行业的高速发展，高纯度的金属锂和锂化合物的需求大大增加，而金属锂的主要原料是由氯化锂制备而成，氯化锂的品质高低对金属锂的品质有根本的影响。目前对氯化锂除杂提纯的方法工艺中，达不到很好的除杂效果，不能直接生产电池级氯化锂产品。高品级的金属锂生产都是通过金属锂再提纯，或者是先生产高纯级碳酸锂再用碳酸锂酸化等，工艺过程往往比较复杂，成本较高。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种工艺简单、大大提高成品纯度，产品质量稳定、成本低、收率高的锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法。
本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，包括以下步骤：
A、在质量百分比浓度为8-12％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入质量浓度为32％的氢氧化钠溶液调节PH至10-13，反应温度为80-100℃，液碱加入时间为15-30min，液碱加入后反应时间为0.5-1h，反应完毕后根据硫酸锂锂辉石浸出液中Ca含量加入摩尔比为1的纯碱固体进行反应，反应温度为80-100℃，反应时间为0.5-1h，反应结束后过滤分离得到铁镁渣和初级硫酸锂精制液，其中初级硫酸锂精制液中Fe、Mg含量都低于0.0001％；
B、在步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂塔除去其中的钙离子，螯合树脂塔为灌装好的螯合树脂储罐，初级硫酸锂精制液不需要搅拌直接通过，通过时间为10-30min，螯合树脂塔内螯合树脂重量为1-2T，初级硫酸锂精制液通过量10000-20000m3，初级硫酸锂精制液通过树脂塔后得到二级硫酸锂精制液，其中二级硫酸锂精制液中Ca2+含量低于0.0001％；
C、在反应温度为90-105℃条件下，在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中加入二水氯化钡固体，二水氯化钡固体加入量为二水氯化钡和硫酸锂精制液中硫酸根摩尔比1.1-1.3:1，转型得到硫酸钡固体沉淀和氯化锂溶液，反应时间为0.5-1h，经过过滤分离洗涤，得到初级氯化锂溶液和硫酸钡固体，硫酸钡固体干燥得到高白度的硫酸钡副产品，其中初级氯化锂溶液中SO4 2-含量低于0.0002％；
D、向步骤C中得到的初级氯化锂溶液中加入纯碱固体，为保证除Ba效果，加入纯碱固体和初级氯化锂溶液中Ba含量摩尔比为1.1-1.3，反应温度为90-105℃，反应时间为0.5-1h，反应后直接过滤分离洗涤，分离得到碳酸钡渣和二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液中Ba含量低于0.0001％，二级氯化锂溶液经过酸化汽提得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液经过三效蒸发得到氯化锂浓缩液，控制氯化锂浓缩液中氯化锂的质量浓度为30％-40％；
F、将E步骤得到的氯化锂浓缩液冷冻降温析钠钾，冷冻终点温度为-10-5℃，冷冻至终点温度后直接连续分离，分离除去氯化钠固体和氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液，经过冷冻的低钠钾的终级氯化锂溶液中Na、K含量都低于0.1g/l；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液经过蒸发浓缩至晶浆浓度为10-20％，直接连续分离，分离得到的固体经烘干得到电池级氯化锂产品。
本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法还可以是：
所述A步骤中质量百分比浓度为8-12％硫酸锂锂辉石浸出液溶液为锂辉石经硫酸酸化焙烧、中和浸出工艺得到的质量百分比浓度为8-12％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液。
所述D步骤中得到的碳酸钡渣加入浓度为25％-30％的盐酸酸化为氯化钡溶液，氯化钡溶液再返回步骤C替代一部分氯化钡固体使用。
本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，由于包括以下步骤：A、在质量百分比浓度为8-12％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入质量浓度为32％的氢氧化钠溶液调节PH至10-13，反应温度为80-100℃，液碱加入时间为15-30min，液碱加入后反应时间为0.5-1h，反应完毕后根据硫酸锂锂辉石浸出液中Ca含量加入摩尔比为1的纯碱固体进行反应，反应温度为80-100℃，反应时间为0.5-1h，反应结束后过滤分离得到铁镁渣和初级硫酸锂精制液，其中初级硫酸锂精制液中Fe、Mg含量都低于0.0001％；
B、在步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂塔除去其中的钙离子，螯合树脂塔为灌装好的螯合树脂储罐，初级硫酸锂精制液不需要搅拌直接通过，通过时间为10-30min，螯合树脂塔内螯合树脂重量为1-2T，初级硫酸锂精制液通过量10000-20000m3，初级硫酸锂精制液通过树脂塔后得到二级硫酸锂精制液，其中二级硫酸锂精制液中Ca2+含量低于0.0001％；
C、在反应温度为90-105℃条件下，在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中加入二水氯化钡固体，二水氯化钡固体加入量为二水氯化钡和硫酸锂精制液中硫酸根摩尔比1.1-1.3:1，转型得到硫酸钡固体沉淀和氯化锂溶液，反应时间为0.5-1h，经过过滤分离洗涤，得到初级氯化锂溶液和硫酸钡固体，硫酸钡固体干燥得到高白度的硫酸钡副产品，其中初级氯化锂溶液中SO4 2-含量低于0.0002％；
D、向步骤C中得到的初级氯化锂溶液中加入纯碱固体，为保证除Ba效果，加入纯碱固体和初级氯化锂溶液中Ba含量摩尔比为1.1-1.3，反应温度为90-105℃，反应时间为0.5-1h，反应后直接过滤分离洗涤，分离得到碳酸钡渣和二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液中Ba含量低于0.0001％，二级氯化锂溶液经过酸化汽提得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液经过三效蒸发得到氯化锂浓缩液，控制氯化锂浓缩液中氯化锂的质量百分比浓度为30％-40％；
F、将E步骤得到的氯化锂浓缩液冷冻降温析钠钾，冷冻终点温度为-10-5℃，冷冻至终点温度后直接连续分离，分离除去氯化钠固体和氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液，经过冷冻的低钠钾的终级氯化锂溶液中Na、K含量都低于0.1g/l；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液经过蒸发浓缩至晶浆浓度为10-20％，直接连续分离，分离得到的固体经烘干得到电池级氯化锂产品。
本发明关键工艺过程包括并不限于以下反应过程：
A、Fe3++OH-→Fe(OH)3↓Mg2++OH-→Mg(OH)2↓碱化除Fe、Mg工艺关键在于选用NaOH溶液为原料控制反应温度和反应时间保证Fe、Mg杂质离子都能控制在0.0001％以下，现有其他工艺大多选择Ca(OH)2作为原料，达不到需要的除杂效果。
B、本工艺选用螯合树脂作为深度除钙剂对比一般工艺的单独采用纯碱除钙的方法，可以有效的将硫酸锂溶液中Ca去除到0.0001％以下，且树脂可以经过返洗再生，循环使用。
C、SO4-+Ba2+→BaSO4↓
本工艺采用氯化钡固体作为转型剂除去硫酸锂溶液中硫酸根，可以将溶液中硫酸根去除到0.0002％以下，因为硫酸锂溶液前端已经经过除杂处理，产生的硫酸钡副产品产品纯度、粒度、白度等指标都较高，具有较高的附加值。同时避免了传统的氯化钙转型工艺硫酸根去除效果不好，副产品渣量大但附加值低，会引入Ca离子等缺点。
D、Ba2++CO3 2-→BaCO3↓为保证硫酸锂溶液中硫酸根完全被除去，加入氯化钡固体会采用过量的方式，从而会在初级氯化锂精制液中引入Ba2+，为除去Ba2+采用加入纯碱的方式，保证二次氯化锂精制液中Ba2+低于0.0001％，同时产生的碳酸钡固体经过盐酸酸化后可以代替部分氯化钡固体循环使用。
E、本工艺有效利用Li、Na、K氯化物体系溶解度随温度变化，特别是在氯化锂精制液浓缩至高浓度氯化锂溶液，在同离子效应下NaCl、KCl的溶解度变化，采用低温盐析的工艺将Na、K大量析出，保证产品中Na、K指标达到标准要求，对比其他工艺的低氯化锂浓度常温析Na、K的方法，可以将更多的Na、K去除，保证产品Na、K指标远低于其他工艺生产的产品。
综上所述本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，相对于现有技术的优点是：工艺简单、有效去除Fe、Mg、Ca和Ba等元素，大大提高成品纯度，成本低、收率高，产品质量稳定。
附图说明
图1本发明一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图的图1和具体的实施例对本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法作进一步详细说明。
本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，请参考图1，包括以下步骤：
A、在质量百分比浓度为8-12％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入质量浓度为32％的氢氧化钠溶液调节PH至10-13，反应温度为80-100℃，液碱加入时间为15-30min，液碱加入后反应时间为0.5-1h，反应完毕后根据硫酸锂锂辉石浸出液中Ca含量加入摩尔比为1的纯碱固体进行反应，反应温度为80-100℃，反应时间为0.5-1h，反应结束后过滤分离得到铁镁渣和初级硫酸锂精制液，其中初级硫酸锂精制液中Fe、Mg含量都低于0.0001％；
B、在步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂塔除去其中的钙离子，螯合树脂塔为灌装好的螯合树脂储罐，初级硫酸锂精制液不需要搅拌直接通过，通过时间为10-30min，螯合树脂塔内螯合树脂重量为1-2T，初级硫酸锂精制液通过量10000-20000m3，初级硫酸锂精制液通过树脂塔后得到二级硫酸锂精制液，其中二级硫酸锂精制液中Ca2+含量低于0.0001％；
C、在反应温度为90-105℃条件下，在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中加入二水氯化钡固体，二水氯化钡固体加入量为二水氯化钡和硫酸锂精制液中硫酸根摩尔比1.1-1.3:1，转型得到硫酸钡固体沉淀和氯化锂溶液，反应时间为0.5-1h，经过过滤分离洗涤，得到初级氯化锂溶液和硫酸钡固体，硫酸钡固体干燥得到高白度的硫酸钡副产品，其中初级氯化锂溶液中SO4 2-含量低于0.0002％；
D、向步骤C中得到的初级氯化锂溶液中加入纯碱固体，为保证除Ba效果，加入纯碱固体和初级氯化锂溶液中Ba含量摩尔比为1.1-1.3，反应温度为90-105℃，反应时间为0.5-1h，反应后直接过滤分离洗涤，分离得到碳酸钡渣和二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液中Ba含量低于0.0001％，二级氯化锂溶液经过酸化汽提得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液经过三效蒸发得到氯化锂浓缩液，控制氯化锂浓缩液中氯化锂的质量百分比浓度为30％-40％；
F、将E步骤得到的氯化锂浓缩液冷冻降温析钠钾，冷冻终点温度为-10-5℃，冷冻至终点温度后直接连续分离，分离除去氯化钠固体和氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液，经过冷冻的低钠钾的终级氯化锂溶液中Na、K含量都低于0.1g/l；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液经过蒸发浓缩至晶浆浓度为10-20％，直接连续分离，分离得到的固体经烘干得到电池级氯化锂产品。
本发明关键工艺过程包括并不限于以下反应过程：
A、Fe3++OH-→Fe(OH)3↓Mg2++OH-→Mg(OH)2↓
碱化除Fe、Mg工艺关键在于选用NaOH溶液为原料控制反应温度和反应时间保证Fe、Mg杂质离子都能控制在0.0001％以下，现有其他工艺大多选择Ca(OH)2作为原料，达不到需要的除杂效果。
B、本工艺选用螯合树脂作为深度除钙剂对比一般工艺的单独采用纯碱除钙的方法，可以有效的将硫酸锂溶液中Ca去除到0.0001％以下，且树脂可以经过返洗再生，循环使用。
C、SO4-+Ba2+→BaSO4↓
本工艺采用氯化钡固体作为转型剂除去硫酸锂溶液中硫酸根，可以将溶液中硫酸根去除到0.0002％以下，因为硫酸锂溶液前端已经经过除杂处理，产生的硫酸钡副产品产品纯度、粒度、白度等指标都较高，具有较高的附加值。同时避免了传统的氯化钙转型工艺硫酸根去除效果不好，副产品渣量大但附加值低，会引入Ca离子等缺点。
D、Ba2++CO3 2-→BaCO3↓
为保证硫酸锂溶液中硫酸根完全被除去，加入氯化钡固体会采用过量的方式，从而会在初级氯化锂精制液中引入Ba2+，为除去Ba2+采用加入纯碱的方式，保证二次氯化锂精制液中Ba2+低于0.0001％，同时产生的碳酸钡固体经过盐酸酸化后可以代替部分氯化钡固体循环使用。
E、本工艺有效利用Li、Na、K氯化物体系溶解度随温度变化，特别是在氯化锂精制液浓缩至高浓度氯化锂溶液，在同离子效应下NaCl、KCl的溶解度变化，采用低温盐析的工艺将Na、K大量析出，保证产品中Na、K指标达到标准要求，对比其他工艺的低氯化锂浓度常温析Na、K的方法，可以将更多的Na、K去除，保证产品Na、K指标远低于其他工艺生产的产品。
通过使用液碱和纯碱除杂工艺去除硫酸锂溶液中Fe、Mg杂质，通过螯合树脂除钙工艺去除硫酸锂溶液中的Ca离杂质，通过使用氯化钡直接转型工艺可以去除硫酸锂溶液中SO4 2-杂质，同时副产品硫酸钡质量较高，具有较高的经济价值，通过冷冻析Na、K的方法去除氯化锂溶液中大部分Na、K。保证最终得到的氯化锂产品达到电池级标准。本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，相对于现有技术的优点是：工艺简单、有效去除Fe、Mg、Ca和Ba等元素，大大提高成品纯度，成本低、收率高，产品质量稳定。另外，除有特别说明本发明中的浓度均为质量百分比浓度。
另外,螯合树脂塔达到一定通过量后需要用硫酸返洗再生。
实施例1：
A、在1L质量百分比浓度为10％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入2.5g质量百分比浓度为32％氢氧化钠溶液调节溶液的PH值至11，升温至90℃，反应0.5h后，再根据硫酸锂粗液中Ca含量计算加入和Ca含量等摩尔量的纯碱固体1g，保持反应温度90℃再反应0.5h，反应结束后过滤分离除去铁镁渣，得到初级硫酸锂精制液1；
B、将步骤A得到的初级硫酸锂精制液1经过螯合树脂除去Ca离子得到二级硫酸锂精制液；
C、在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中根据二级硫酸锂精制液中硫酸根摩尔量，按氯化钡：硫酸根摩尔比1.1:1加入氯化钡固体308g，反应温度95℃，反应时间0.5h，反应结束后直接过滤分离硫酸钡渣，得到初级氯化锂溶液；
D、在步骤C得到的初级氯化锂溶液中根据初级硫酸锂溶液中Ba摩尔量，按纯碱：钡含量摩尔比1.2:1加入纯碱固体17g，升温至95℃反应1h，反应结束后过滤分离分离碳酸钡渣，得到二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液经过酸化汽提去除CO2得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液经过加热三效蒸发浓缩，浓缩至氯化锂浓度30％，得到浓度为30％的氯化锂浓缩液；
F、将E步骤得到的浓度为30％的氯化锂浓缩液冷冻降温至0℃冷冻析晶，除去连续分离析出的氯化钠、氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液加热蒸发浓缩，浓缩至晶浆浓度10％，过滤分离得到氯化锂固体，氯化锂固体经过烘干得到氯化锂产品①25g。
实施例2：
A、在1L质量百分比浓度为10％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入质量百分比浓度为32％氢氧化钠溶液3g，调节pH值至13，升温至95℃，反应1h，再根据硫酸锂粗液中Ca含量计算加入和Ca含量等摩尔量的纯碱固体1g，保持95℃反应1h，反应结束后过滤分离除去铁镁渣，得到初级硫酸锂精制液；
B、A步骤得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂除钙得到二级硫酸锂精制液；
C、将B步骤得到的二级硫酸锂精制液中根据二级硫酸锂精制液中硫酸根摩尔量，按氯化钡：硫酸根摩尔比1.2:1加入氯化钡固体336g，反应温度95℃，反应时间0.5h，反应结束后直接过滤分离硫酸钡渣，得到初级氯化锂溶液；
D、将C步骤得到的初级氯化锂溶液中根据初级硫酸锂溶液中Ba摩尔量，按纯碱：钡含量摩尔比1.1:1加入纯碱固体15g，升温至95℃反应1h，反应结束后过滤分离分离碳酸钡渣，得到二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液经过酸化汽提去除CO2得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液加热三效蒸发浓缩，浓缩至氯化锂浓度为30％，得到浓度为30％的氯化锂浓缩液；
F、将E步骤得到的浓度为30％的氯化锂浓缩液冷冻降温至0℃冷冻析晶，除去连续分离析出的氯化钠、氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液加热蒸发浓缩，浓缩至晶浆浓度15％，连续分离得到氯化锂固体，氯化锂固体经过烘干得到氯化锂产品②35g。
实施例3：
A、在1L质量百分比浓度为10％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入2.5g质量百分比浓度为32％氢氧化钠溶液调节溶液的PH值至11，升温至90℃，反应0.5h后，再根据硫酸锂粗液中Ca含量计算加入和Ca含量等摩尔量的纯碱固体1g，保持反应温度90℃再反应0.5h，反应结束后过滤分离除去铁镁渣，得到初级硫酸锂精制液1；
B、将步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂除去离子得到二级硫酸锂精制液；
C、在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中根据二级硫酸锂精制液中硫酸根摩尔量，按氯化钡：硫酸根摩尔比1.3:1加入氯化钡固体364g，反应温度95℃，反应时间0.5h，反应结束后直接过滤分离硫酸钡渣，得到初级氯化锂溶液；
D、在C步骤得到的初级氯化锂溶液中加根据初级硫酸锂溶液中Ba摩尔量，按纯碱：钡含量摩尔比1.3:1加入纯碱固体19g，升温至95℃反应1h，反应结束后过滤分离分离碳酸钡渣，得到二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液经过酸化汽提去除CO2得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液加热三效蒸发浓缩，浓缩至氯化锂浓度为35％得到浓度为35％的氯化锂浓缩液；
F、将E步骤得到的浓度为35％氯化锂浓缩液冷冻降温至0℃冷冻析晶，除去连续分离析出的氯化钠、氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液加热蒸发浓缩，浓缩至晶浆浓度15％，连续过滤分离得到氯化锂固体，氯化锂固体经过烘干得到氯化锂产品③35g。
实施例4：
A、在1L质量百分比浓度为10％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入2.5g质量百分比浓度为32％氢氧化钠溶液调节溶液的PH值至11，升温至90℃，反应0.5h后，再根据硫酸锂粗液中Ca含量计算加入和Ca含量等摩尔量的纯碱固体1g，保持反应温度90℃再反应0.5h，反应结束后过滤分离除去铁镁渣，得到初级硫酸锂精制液1；
B、将步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂除去离子得到二级硫酸锂精制液；
C、在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中根据二级硫酸锂精制液中硫酸根摩尔量，按氯化钡：硫酸根摩尔比1.3:1加入氯化钡固体364g，反应温度95℃，反应时间0.5h，反应结束后直接压滤分离硫酸钡渣，得到初级氯化锂溶液；
D、在C步骤得到的初级氯化锂溶液中根据初级硫酸锂溶液中Ba摩尔量，按纯碱：钡含量摩尔比1.3:1加入纯碱固体19g，升温至95℃反应1h，反应结束后压滤分离分离碳酸钡渣，得到二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液经过酸化汽提去除CO2得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液加热三效蒸发浓缩，浓缩至氯化锂浓度40％得到浓度为40％的氯化锂浓缩液；
F、将E步骤的得到的浓度为40％的氯化锂浓缩液冷冻降温至-10℃冷冻析晶，除去连续过滤分离析出的氯化钠、氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液加热蒸发浓缩，浓缩至晶浆浓度20％，连续过滤分离得到氯化锂固体，氯化锂固体经过烘干得到氯化锂产品④50g。
实施例5：
A、在1L质量百分比浓度为10％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入2.5g质量百分比浓度为32％氢氧化钠溶液调节溶液的PH值至11，升温至90℃，反应0.5h后，再根据硫酸锂粗液中Ca含量计算加入和Ca含量等摩尔量的纯碱固体1g，保持反应温度90℃再反应0.5h，反应结束后压滤分离除去铁镁渣，得到初级硫酸锂精制液1；
B、将步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂除去离子得到二级硫酸锂精制液；
C、在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中根据二级硫酸锂精制液中硫酸根摩尔量，按氯化钡：硫酸根摩尔比1.3:1加入氯化钡固体364g，反应温度95℃，反应时间0.5h，反应结束后直接压滤分离硫酸钡渣，得到初级氯化锂溶液；
D、在C步骤得到的初级氯化锂溶液中根据初级硫酸锂溶液中Ba摩尔量，按纯碱：钡含量摩尔比1.3:1加入纯碱固体19g，升温至95℃反应1h，反应结束后压滤分离分离碳酸钡渣，得到二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液经过酸化汽提去除CO2得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液加热三效蒸发浓缩，浓缩至氯化锂浓度30％得到浓度为30％的氯化锂浓缩液；
F、将E步骤得到的浓度为30％的氯化锂浓缩液冷冻降温至5℃冷冻析晶，连续过滤分离析出的氯化钠、氯化钾固体，得到低钠钾的终级氯化锂溶液；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液加热蒸发浓缩，浓缩至晶浆浓度20％，过滤分离得到氯化锂固体，氯化锂固体经过烘干得到氯化锂产品⑤50g。
实施例6：
A、在1L质量百分比浓度为10％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入2.5g质量百分比浓度为32％氢氧化钠溶液调节溶液的PH值至11，升温至90℃，反应0.5h后，再根据硫酸锂粗液中Ca含量计算加入和Ca含量等摩尔量的纯碱固体1g，保持反应温度90℃再反应0.5h，反应结束后压滤分离除去铁镁渣，得到初级硫酸锂精制液1；
B、将步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂除去离子得到二级硫酸锂精制液；
C、在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中根据二级硫酸锂精制液中硫酸根摩尔量，按氯化钡：硫酸根摩尔比1.3:1加入氯化钡固体364g，反应温度95℃，反应时间0.5h，反应结束后直接压滤分离硫酸钡渣，得到初级氯化锂溶液；
D、在C步骤得到的初级氯化锂溶液中根据初级硫酸锂溶液中Ba摩尔量，按纯碱：钡含量摩尔比1.3:1加入纯碱固体19g，升温至95℃反应1h，反应结束后压滤分离分离碳酸钡渣，得到二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液经过酸化气体去除CO2得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液加热三效蒸发浓缩，浓缩至氯化锂浓度40％得到浓度为40％的氯化锂浓缩液；
F、将E步骤得到的浓度为40％的氯化锂浓缩液冷冻降温至-5℃冷冻析晶，除去连续过滤分离析出的氯化钠、氯化钾固体，得到低钠钾的终级氯化锂溶液；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液加热蒸发浓缩，浓缩至晶浆浓度10％，连续过滤分离得到氯化锂固体，氯化锂固体经过烘干得到氯化锂产品⑥25g。
上述实施例1-6实施过程关键点控制条件统计结果如表1所示
上述实施例1-6产品的成分分析结果如表2所示：
经过上述检测数据可以看出制备的电池级氯化锂中的氯化锂的含量均大于99.3％，钠含量均不大于0.003％，钾的含量均不大于0.001％，氯化钙含量均不超过0.01％，氧化铁含量不高于0.0015％，氯化镁的含量不高于0.0024％，硫酸根的含量不高于0.002％，水的含量不超过0.4％，盐酸不溶物含量不超过0.003％，白度均大于85以上。因此，本发明的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，相对于现有技术而言具有的优点是：：工艺简单、有效去除Fe、Mg、Ca和Ba等元素，大大提高成品纯度，成本低、收率高，产品质量稳定。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、在质量百分比浓度为8-12％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液中加入质量浓度为32％的氢氧化钠溶液调节PH至10-13，反应温度为80-100℃，液碱加入时间为15-30min，液碱加入后反应时间为0.5-1h，反应完毕后根据硫酸锂锂辉石浸出液中Ca含量加入摩尔比为1的纯碱固体进行反应，反应温度为80-100℃，反应时间为0.5-1h，反应结束后过滤分离得到铁镁渣和初级硫酸锂精制液，其中初级硫酸锂精制液中Fe、Mg含量都低于0.0001％；
B、在步骤A得到的初级硫酸锂精制液经过螯合树脂塔除去其中的钙离子，螯合树脂塔为灌装好的螯合树脂储罐，初级硫酸锂精制液不需要搅拌直接通过，通过时间为10-30min，螯合树脂塔内螯合树脂重量为1-2T，初级硫酸锂精制液通过量10000-20000m3，初级硫酸锂精制液通过树脂塔后得到二级硫酸锂精制液，其中二级硫酸锂精制液中Ca2+含量低于0.0001％；
C、在反应温度为90-105℃条件下，在步骤B得到的二级硫酸锂精制液中加入二水氯化钡固体，二水氯化钡固体加入量为二水氯化钡和硫酸锂精制液中硫酸根摩尔比1.1-1.3:1，转型得到硫酸钡固体沉淀和氯化锂溶液，反应时间为0.5-1h，经过过滤分离洗涤，得到初级氯化锂溶液和硫酸钡固体，硫酸钡固体干燥得到高白度的硫酸钡副产品，其中初级氯化锂溶液中SO4 2-含量低于0.0002％；
D、向步骤C中得到的初级氯化锂溶液中加入纯碱固体，为保证除Ba效果，加入纯碱固体和初级氯化锂溶液中Ba含量摩尔比为1.1-1.3，反应温度为90-105℃，反应时间为0.5-1h，反应后直接过滤分离洗涤，分离得到碳酸钡渣和二级氯化锂溶液，二级氯化锂溶液中Ba含量低于0.0001％，二级氯化锂溶液经过酸化汽提得到氯化锂精制液；
E、将D步骤得到的氯化锂精制液经过三效蒸发得到氯化锂浓缩液，控制氯化锂浓缩液中氯化锂的质量百分比浓度为30％-40％；
F、将E步骤得到的氯化锂浓缩液冷冻降温析钠钾，冷冻终点温度为-10-5℃，冷冻至终点温度后直接连续分离，分离除去氯化钠固体和氯化钾固体得到低钠钾的终级氯化锂溶液，经过冷冻的低钠钾的终级氯化锂溶液中Na、K含量都低于0.1g/l；
G、将F步骤得到的低钠钾的终级氯化锂溶液经过蒸发浓缩至晶浆浓度为10-20％，直接连续分离，分离得到的固体经烘干得到电池级氯化锂产品。
2.根据权利要求1所述的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，其特征在于：所述A步骤中质量百分比浓度为8-12％硫酸锂锂辉石浸出液溶液为锂辉石经硫酸酸化焙烧、中和浸出工艺得到的质量百分比浓度为8-12％的硫酸锂锂辉石浸出液溶液。
3.根据权利要求1或2所述的一种锂辉石浸出液制备电池级氯化锂的方法，其特征在于：所述D步骤中得到的碳酸钡渣加入浓度为25％-30％的盐酸酸化为氯化钡溶液，氯化钡溶液再返回步骤C替代一部分氯化钡固体使用。
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