CN113428882A - 一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法 - Google Patents

一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113428882A
CN113428882A CN202110828314.0A CN202110828314A CN113428882A CN 113428882 A CN113428882 A CN 113428882A CN 202110828314 A CN202110828314 A CN 202110828314A CN 113428882 A CN113428882 A CN 113428882A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spodumene
lithium carbonate
leaching
roasting
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110828314.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113428882B (zh
Inventor
南东东
曾小毛
南天
穆健书
吴进方
张国强
张颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Jinhui Lithium Industry Co ltd
Original Assignee
Jiangxi Jinhui Lithium Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Jinhui Lithium Industry Co ltd filed Critical Jiangxi Jinhui Lithium Industry Co ltd
Priority to CN202110828314.0A priority Critical patent/CN113428882B/zh
Priority claimed from CN202110828314.0A external-priority patent/CN113428882B/zh
Publication of CN113428882A publication Critical patent/CN113428882A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113428882B publication Critical patent/CN113428882B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00Lithium compounds
    • C01D15/08Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Abstract

本发明提供一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,所述方法是将锂辉石、钠质盐和钙质盐经过混合、焙烧、中性浸出、净化除杂、沉锂工序制备得到电池级碳酸锂,上述原料及配料配比合理,尤其采用高压浸出,提高浸出效率,缩短浸出时间,并同时采用程序降温方式,分二个阶段逐步降温,进而控制杂质晶体的析出,提高了净化效果,使得难除性杂质也能得到净化,最终制备得到的电池级碳酸锂纯度高,锂转化率达到86‑92%,浸出渣含锂低于0.18%,锂的收率达到88‑90%。并且制备过程中不含硫酸化焙烧,同时锂辉石也不经过高温转型焙烧。与现有技术相比,制备工序简单,环境友好,高效节能。

Description

一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法
技术领域
本发明属于新能源锂电池原材料领域,具体涉及一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法。
背景技术
电池级碳酸锂是锂离子动力电池必不可少的原材料产品,其需求量逐年逐年增长。现有的工业级碳酸锂生产方法主要有两种。一种是采用传统的锂矿石,如锂辉石、锂云母等生产,另一种则是用含锂卤水,如盐湖卤水、地下卤水等生产。由于电池级碳酸锂质量标准要求较高,工业级碳酸锂无法满足需求,其用精制方法处理后,若含有大量的水溶性杂质或水不溶性杂质,则会大大降低电池级碳酸锂的质量。因此,根据原料的性质和杂质的种类,选择适宜的方法去除更多的杂质,提高电池级碳酸锂的质量,一直是本领域所致力追求的。
目前以工业级碳酸锂为原料制备电池级碳酸锂,主要有苛化法、电解法、氢化分解法等。上述方法存在生产工序复杂。也存在直接用锂辉石为原料,采用石灰石焙烧法或硫酸锂苛化冷却结晶法制备电池级碳酸锂。但通常需要高温转型焙烧,然后在酸化焙烧,即经历多次焙烧,或者需要使用硫酸,造成对环境的污染,对设备防腐要求高。因此,需要寻找一种制备工序简单,节约能耗,设备要求低,并能制备杂质含量低,品质高的电池级碳酸锂的方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,所述方法是将锂辉石、钠质盐和钙质盐经过混合、焙烧、中性浸出、净化除杂、沉锂工序制备得到电池级碳酸锂,上述原料及配料配比合理,结合高压浸出、程序降温除杂等方式,提高了净化效果,最终制备得到的电池级碳酸锂纯度高,并且制备工序简单,环境友好,高效节能。
本发明提供的技术方案如下:
本发明提供一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,所述方法是将锂辉石、钠质盐和钙质盐经过混合、焙烧、中性浸出、净化除杂、沉锂工序制备得到电池级碳酸锂,并且所述方法不含硫酸化焙烧,同时锂辉石也不单独经过高温转型焙烧。
进一步,所述锂辉石、钠质盐和钙质盐的重量比为50-70%:20-30%:5-30%。
进一步,所述锂辉石、钠质盐和钙质盐的重量比为60%:22%:18%。
进一步,所述钠质盐为氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钠中的一种或两种。
进一步,所述钙质盐为氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、硝酸钙和氢氧化钙中的一种或两种。
本发明还提供了一种具体的锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)混合:将锂辉石粉碎过100目筛,与钠质盐和钙质盐混合30-50min,得到混料;
(2)焙烧:将混料在1000℃--1100℃焙烧1.5-2h,得到熟料;
(3)中性浸出:将水加入熟料,浸出固液比为1:2,在常温下浸出30分钟,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却到50℃,调整PH到12.5,然后以2.5℃/min的速度降温至10℃,滤除析出的晶体后,再以1.5℃/min的速度降温至0℃,滤除析出的晶体得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入经净化处理的纯碱液(150--300g/L),搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
本发明取得的有益效果为:
本发明提供一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,所述方法是将锂辉石、钠质盐和钙质盐经过混合、焙烧、中性浸出、净化除杂、沉锂工序制备得到电池级碳酸锂,上述原料及配料配比合理,尤其采用常温浸出,简单高效,缩短浸出时间,并同时采用程序降温方式,分二个阶段逐步降温,进而控制杂质晶体的析出,提高了净化效果,使得难除性杂质也能得到净化,最终制备得到的电池级碳酸锂纯度高,锂转化率达到86-92%,浸出渣含锂低于0.18%,锂的收率达到88-90%。并且制备过程中不含硫酸化焙烧,同时锂辉石也不单独经过高温转型焙烧。与现有技术相比,制备工序简单,环境友好,高效节能。
附图说明
图1本发明实施例1电池级碳酸锂的制备工艺流程图
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
对比例1
按照以下方法制备电池级碳酸锂。
配料:锂辉石(6kg)、碳酸钠(2.2kg)和硫酸钙(1.8kg)。
(1)转型焙烧:将锂辉石置于回转炉内,在1180℃焙烧2h,使其转型,冷却后粉碎过筛;
(2)混合:将转型并粉碎后的锂辉石与钠质盐和钙质盐混合50min,得到混料;
(3)浸出:将水加入混料,浸出固液比为1:2,在300℃,并在0.8Mpa高压下浸出2h,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却,浸出渣三级逆流洗涤后洗涤液并入卤水,然后过螯合树脂除杂,得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入烧碱,使溶液pH为12,搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
将得到的碳酸锂烘干,称重,并测定含量,浸出渣含锂0.38%,锂的收率为79.3%。
对比例2
按照以下方法制备电池级碳酸锂。
配料:锂辉石(6kg)、碳酸钠(2.2kg)和硫酸钙(1.8kg)。
(1)混合:将锂辉石粉碎过100筛,与钠质盐和钙质盐混合50min,得到混料;
(2)焙烧:将混料在1050℃焙烧2h,得到熟料;
(3)中性浸出:将水加入熟料,浸出固液比为1:2,在300℃,并在0.8Mpa高压下浸出2h,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却室温,滤除析出的晶体得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入烧碱,使溶液pH为12,搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
将得到的碳酸锂烘干,称重,并测定含量,浸出渣含锂0.47%,锂的收率为78.4%。
对比例3
按照以下方法制备电池级碳酸锂。
配料:锂辉石(6kg)、碳酸钠(2.2kg)。
(1)混合:将锂辉石粉碎过100筛,与钠质盐混合50min,得到混料;
(2)焙烧:将混料在1050℃焙烧2h,得到熟料;
(3)中性浸出:将水加入熟料,浸出固液比为1:2,在300℃,并在0.8Mpa高压下浸出2h,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却到50℃,然后以2.5℃/min的速度降温至0℃,滤除析出的晶体得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入烧碱,使溶液pH为12,搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
将得到的碳酸锂烘干,称重,并测定含量,浸出渣含锂0.41%,锂的收率为80.2%。
实施例1
按照以下方法制备电池级碳酸锂。
配料:锂辉石(6kg)、碳酸钠(2.2kg)和硫酸钙(1.8kg)。
(1)混合:将锂辉石粉碎过100筛,与钠质盐和钙质盐混合50min,得到混料;
(2)焙烧:将混料在1050℃焙烧2h,得到熟料;
(3)中性浸出:将水加入熟料,浸出固液比为1:2,在常温下浸出30分钟,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却到50℃,加入烧碱,使溶液pH为12,然后以2.5℃/min的速度降温至10℃,滤除析出的晶体后,再以1.5℃/min的速度降温至0℃,滤除析出的晶体得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入经净化处理的纯碱液(150--300g/L),搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
将得到的碳酸锂烘干,称重,并测定含量,浸出渣含锂为0.15%,锂的收率为88.8%。
实施例2
按照以下方法制备电池级碳酸锂。
配料:锂辉石(6kg)、碳酸钠(1.2kg)、硫酸钠(1kg)和硫酸钙(1.8kg)。
(1)混合:将锂辉石粉碎过100筛,与钠质盐和钙质盐混合40min,得到混料;
(2)焙烧:将混料在1050℃焙烧2h,得到熟料;
(3)中性浸出:将水加入熟料,浸出固液比为1:2,在常温下浸出30分钟,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却到50℃,加入烧碱,使溶液pH为12,然后以2.5℃/min的速度降温至10℃,滤除析出的晶体后,再以1.5℃/min的速度降温至0℃,滤除析出的晶体得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入经净化处理的纯碱液(150--300g/L),搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
将得到的碳酸锂烘干,称重,并测定含量,浸出渣含锂0.17%,锂的收率为88.6%。
实施例3
按照以下方法制备电池级碳酸锂。
配料:锂辉石(6kg)、硝酸钠(2.2kg)和硝酸钙(1.8kg)。
(1)混合:将锂辉石粉碎过100目筛,与钠质盐和钙质盐混合40min,得到混料;
(2)焙烧:将混料在1050℃焙烧2h,得到熟料;
(3)中性浸出:将水加入熟料,浸出固液比为1:2,在常温下浸出30分钟,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却到50℃,加入烧碱,使溶液pH为12,然后以2.5℃/min的速度降温至10℃,滤除析出的晶体后,再以1.5℃/min的速度降温至0℃,滤除析出的晶体得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入经净化处理的纯碱液(150--300g/L),搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
将得到的碳酸锂烘干,称重,并测定含量,浸出渣含锂为0.11%,锂的收率为90.6%。
将上述试验例制备得到的碳酸锂产品烘干后检测其杂质元素Na、Ca、Fe的含量,结果如下:
试验例 Na(%) Ca(%) Fe(%)
对比例1 0.012 0.0048 0.0010
对比例2 0.009 0.0045 0.0009
对比例3 0.010 0.0035 0.0007
实验例1 0.003 0.0040 0.0005
实验例2 0.005 0.0042 0.0003
实验例3 0.003 0.0037 0.0004
以上仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,其特征在于,所述方法是将锂辉石、钠质盐和钙质盐经过混合、焙烧、中性浸出、净化除杂、沉锂工序制备得到电池级碳酸锂,并且所述方法不含硫酸化焙烧,同时锂辉石也不经过高温转型焙烧。
2.根据权利要求1所述的锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,其特征在于,所述锂辉石、钠质盐和钙质盐的重量比为50-70%:20-30%:5-30%。
3.根据权利要求1所述的锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,其特征在于,所述锂辉石、钠质盐和钙质盐的重量比为60%:22%:18%。
4.根据权利要求1所述的锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,其特征在于,所述钠质盐为氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钠中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,其特征在于,所述钙质盐为氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、硝酸钙和氢氧化钙中的一种或两种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的锂辉石制备电池级碳酸锂的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)混合:将锂辉石粉碎过100目筛,与钠质盐和钙质盐混合30-50min,得到混料;
(2)焙烧:将混料在1000℃-1100℃焙烧1.5-2h,得到熟料;
(3)中性浸出:将水加入熟料,浸出固液比为1:2,在常温下浸出30分钟,过滤得到卤水和浸出渣;
(4)净化除杂:将卤水冷却到50℃,调整PH12.5,然后以2.5℃/min的速度降温至10℃,滤除析出的晶体后,再以1.5℃/min的速度降温至0℃,滤除析出的晶体得到精制卤水;
(5)沉锂:在精制卤水中加入纯碱,搅拌静置后过滤,得到电池级碳酸锂。
CN202110828314.0A 2021-07-22 一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法 Active CN113428882B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110828314.0A CN113428882B (zh) 2021-07-22 一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110828314.0A CN113428882B (zh) 2021-07-22 一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113428882A true CN113428882A (zh) 2021-09-24
CN113428882B CN113428882B (zh) 2022-09-16

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113753924A (zh) * 2021-09-29 2021-12-07 北京润捷浩达科技有限公司 一种活化水溶法从富锂黏土中提取碳酸锂联产铝硅酸钠的方法
CN114436300A (zh) * 2022-01-14 2022-05-06 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 一种锂辉石酸化浸取锂的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106395864A (zh) * 2016-08-30 2017-02-15 山东瑞福锂业有限公司 一种锂辉石烧结碳化法制备电池级碳酸锂的工艺
CN108277367A (zh) * 2017-01-06 2018-07-13 中国科学院过程工程研究所 一种从含锂矿石中提锂的方法
CN108285158A (zh) * 2018-04-03 2018-07-17 山东鲁北企业集团总公司 一种电池级碳酸锂的制备方法
US20200071794A1 (en) * 2017-03-01 2020-03-05 The University Of Sydney Lithium extraction method
CN110885090A (zh) * 2019-12-31 2020-03-17 江西南氏锂电新材料有限公司 以锂云母为原料一步法制备电池级碳酸锂的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106395864A (zh) * 2016-08-30 2017-02-15 山东瑞福锂业有限公司 一种锂辉石烧结碳化法制备电池级碳酸锂的工艺
CN108277367A (zh) * 2017-01-06 2018-07-13 中国科学院过程工程研究所 一种从含锂矿石中提锂的方法
US20200071794A1 (en) * 2017-03-01 2020-03-05 The University Of Sydney Lithium extraction method
CN108285158A (zh) * 2018-04-03 2018-07-17 山东鲁北企业集团总公司 一种电池级碳酸锂的制备方法
CN110885090A (zh) * 2019-12-31 2020-03-17 江西南氏锂电新材料有限公司 以锂云母为原料一步法制备电池级碳酸锂的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113753924A (zh) * 2021-09-29 2021-12-07 北京润捷浩达科技有限公司 一种活化水溶法从富锂黏土中提取碳酸锂联产铝硅酸钠的方法
CN113753924B (zh) * 2021-09-29 2022-05-06 潘爱芳 一种活化水溶法从富锂黏土中提取碳酸锂联产铝硅酸钠的方法
CN114436300A (zh) * 2022-01-14 2022-05-06 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 一种锂辉石酸化浸取锂的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103086405B (zh) 一种电池级碳酸锂的清洁化生产方法
CN100469697C (zh) 硫酸锂溶液生产低镁电池级碳酸锂的方法
CN102897810B (zh) 一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法
CN101838006B (zh) 碳酸锶废渣酸浸料浆分离方法
CN103553067B (zh) 一种koh碱熔活化钾长石制取全钾w型分子筛的方法
CN108584994A (zh) 一种锂云母回转窑煅烧制碳酸锂的方法
CN102923764A (zh) 一种二氧化锡钠盐还原焙烧制备锡酸钠的方法
CN104261473B (zh) 一种五氧化二钒的制备方法
CN105039699A (zh) 锂云母固氟重构提取碱金属渣处理与资源化利用方法
CN102925718A (zh) 一种用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐及其应用
CN105800653A (zh) 一种基于碱石灰烧结法的粉煤灰提取氧化铝的方法
CN109516484A (zh) 一种用电石泥粉煤灰和煤矸石烧结法生产氧化铝的方法
CN104313346B (zh) 明矾石高温快速还原脱硫回收铝、钾和镓的工艺
CN110240182B (zh) 富锂铝电解质的资源化处理方法
CN107640779A (zh) 锂辉石制取碳酸锂工艺
CN113651342A (zh) 一种采用硝酸常压法处理锂云母生产锂产品的方法
CN113428882B (zh) 一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法
CN113387377A (zh) 一种由低品位锂矿中制造硫酸体系卤水和提取锂的方法
CN102153121B (zh) 一种以粉煤灰为原料制备低铁结晶氯化铝的方法
CN111137909B (zh) 一种盐湖卤水中锂镁分步回收的方法
CN113428882A (zh) 一种锂辉石制备电池级碳酸锂的方法
CN110002421B (zh) 一种利用硫酸渣制备电池级磷酸铁的方法
CN110526264A (zh) 一种天然α锂辉石直接提锂副产沸石的方法
CN1298848A (zh) 不溶性钾矿石、氨碱废液制钾肥的工艺方法
CN113955775B (zh) 一种酸碱联合法从富锂黏土中提取碳酸锂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant