CN114150164A - 一种从混合溶液中分离锂离子的方法 - Google Patents
一种从混合溶液中分离锂离子的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114150164A CN114150164A CN202111570438.XA CN202111570438A CN114150164A CN 114150164 A CN114150164 A CN 114150164A CN 202111570438 A CN202111570438 A CN 202111570438A CN 114150164 A CN114150164 A CN 114150164A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- separating
- separation
- solution
- stage
- stage separation
- 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.)
- Pending
Links
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 30
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012296 anti-solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 15
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 10
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- KRIOVPPHQSLHCZ-UHFFFAOYSA-N propiophenone Chemical compound CCC(=O)C1=CC=CC=C1 KRIOVPPHQSLHCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 9
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N lithium sodium Chemical compound [Li].[Na] VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种从混合溶液中分离锂离子的方法，包括以下步骤：1、将含Li+的碱性溶液中通入CO2，将Li+转化为Li2CO3,沉淀并使其分离；2、将1中分离Li2CO3后的清液中加入一种复配有机溶剂用作反溶剂，并持续通入CO2，将清液中剩余Li+继续转化为Li2CO3并使其沉淀分离；3、将Li2CO3沉淀洗净后，加入HCl,使Li2CO3转化为LiCl,所产生CO2回用到一级、多级沉淀分离工序，以此实现CO2全部回收，并循环使用。本发明创新性地提出了连续式锂离子分离的新方法。
Description
技术领域
本发明属于一种锂离子分离的方法，具体涉及所有需要从含锂溶液体系中分离出锂离子的方法。
背景技术
低硅铝X型沸石分子筛(Li-LSX)是一种主要由硅、铝、氧以及骨架外阳离子组成的极性晶体物质，具有极性大，孔道均匀且大小为分子级等特点，因此在气体分离领域有着广泛的应用，特别是锂交换的低硅铝X型沸石分子筛，是目前工业上广泛采用的氮氧分离剂。但是这种低硅铝X型沸石分子筛的制备始终受到合成成本以及合成工艺的制约，传统的方法始终存在工艺冗长，条件苛刻或者锂盐浪费严重等问题，这些问题的存在，也成为其在工业上应用的桎梏。
在Li-LSX分子筛制备行业中，采用LiCl交换Na-LSX分子筛中的Na+是必不可少的一步。由于受交换度、交换离子浓度势差的限制，往往需要消耗大量数倍于原分子筛中Na+量的含Li+溶液用做交换剂，由此导致交换后产生大量含有Li+和Na+的溶液。在现实生产中，这类溶液往往由于Li+浓度较低(通常低于3000ug/ml)而难以回收。
目前通用的方法有浓缩沉淀法和树脂吸附法，采用浓缩后沉淀的方法需要消耗大量的蒸汽，并同时存在蒸发过程严重的设备高温腐蚀、回收率等问题。而树脂吸附方法同样存在反冲洗耗水量巨大、污染严重、锂离子回收率低等问题。因而急需探索一种新的分离方法，以期能够有效的实现锂钠的完全分离，而且可以降低成本。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中Li+浓度较低而难以回收，且回成本较高的问题，提供一种从混合溶液中分离锂离子的方法，用碳酸锂生产工艺解决锂钠溶液中锂回收的问题，实现Li+浓度较低情况下回收，且具有收率高、纯度高、操作简单、生产成本低的优点。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种从混合溶液中分离锂离子的方法，包括以下步骤：
(1)一级分离：将含有Li+的碱性溶液中通入充足CO2，并维持反应压力0.1-7MPa，温度30-320℃，pH>8.5，并不断搅拌以促进反应进行，使其中Li+转化为Li2CO3沉淀；
(2)多级分离：将步骤(1)中Li2CO3沉淀分离，分离后的清液中加入醇、酮、酯混合物，加入量为溶液体积的0.1-50％；同时继续通入CO2，维持反应压力0.1-7MPa，温度30-320℃，此时将清液中剩余微溶Li2CO3通过反溶剂法沉淀并分离出；
(3)将一级和多级分离沉淀的Li2CO3经洗净后，加入盐酸，使Li2CO3转化为LiCl和CO2，其中LiCl去干燥后作为纯品。
进一步地，所述分离方法还包括，
所述步骤(3)最终分离Li+后含有机溶剂的氯盐溶液进入精馏塔，分离出有机溶剂，回用到多级分离。
进一步地，所述分离方法还包括，
所述步骤(3)最终分离Li+后CO2回用到一级和多级分离中用于沉淀Li+。
进一步地，所述步骤(1)中溶液中Ca2+、Mg2+等可形成碳酸盐沉淀的金属离子浓度在100ug/ml以内；
所述步骤(2)中醇、酮、酯混合物，包括但不限于仅使用其中一种或两种混合使用；
所述醇包括但不限于甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇、正丙醇；所述酮包括但不限于丙酮、丁酮、环戊酮、戊酮、苯丙酮；所述酯包括但不限于乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯；
优选的，所述步骤(2)中醇、酮、酯混合物，采用乙醇：丙酮：醋酸甲酯＝1：0.3：0.1(体积比)。
所述一级和多级分离时，通入CO2的反应过程，反应时间不低于10min。
所述一级和多级分离时，通入CO2并非必须且唯一，也可采用Na2CO3等水溶性碱式碳酸盐代替。
所述(2)沉淀分离级数并不限于两级，必要地，可根据初始溶液中Li+溶度以及最终回收Li+深度的需要增加沉淀反应级数。
本发明创新性地提出了连续式锂离子分离的新方法，本发明实现了Li+浓度较低回收的目的，连续式处理，不仅处理效率高，更保证了高回收率，经实验，两级回收率达至少80％以上，如果需获得更高的回收率，可继续增加分离级数；且分离Li+后含有机溶剂和CO2回用到分离工艺中，不仅降低生产成本，且减少排放，环境友好。
附图说明
图1是本发明分离方法一种示例流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述，实施方式中所述并不限于本发明的保护范围：
实施例1：
取Li-LSX分子筛制备交换过程中产生的交换溶液，加入少量NaOH调节pH＝11，采用离子色谱检测其中金属离子浓度，如下表所示：
| 离子名称 | Na<sup>+</sup> | Li<sup>+</sup> | Ca<sup>2+</sup> | Mg<sup>2+</sup> | K<sup>+</sup> |
| 浓度(ug/mL) | 7500 | 3500 | 20 | 12 | 9 |
取2L上述溶液，计算出其中所含NaCl、LiCl质量为：
| 化合物名称 | NaCl | LiCl |
| 质量 | 37.34g | 42.50g |
具体分离过程如下：
(1)一级分离：取上述溶液置于压力容器釜中，持续通入约200g二氧化碳，启动搅拌装置，将温度缓慢升高至120℃,反应10min后，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
(2)多级分离：清洗液及抽滤分离出清液混合后，继续装入反应釜中，加入100ml乙醇、丙酮和乙酸丁酯(体积比1:0.3:0.1)混合溶剂，持续通入约100g二氧化碳，反应升温至120℃,反应10min后，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
(3)将一级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和后过滤、干燥，所得滤饼(LiCl)质量M1；将多级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和、过滤后干燥，所得滤饼(LiCl)为M2，M1和M2及清洗液及抽滤所得清液(混合液质量M3)中Li+,Na+含量如下表所示：
由上表可以计算出，采用本方案两步分离可获得的锂回收率为84.49％。若需获得更高的回收率，可继续增加分离级数。
实施例2：
取Li-LSX分子筛制备交换过程中产生的交换溶液，采用离子色谱检测其中金属离子浓度，如下表所示：
| 离子名称 | Na<sup>+</sup> | Li<sup>+</sup> | Ca<sup>2+</sup> | Mg<sup>2+</sup> | K<sup>+</sup> |
| 浓度(ug/mL) | 7500 | 3500 | 20 | 12 | 9 |
取2L上述溶液，计算出其中所含NaCl、LiCl质量为：
| 化合物名称 | NaCl | LiCl |
| 质量 | 37.34g | 42.50g |
(1)一级分离：取上述溶液置于压力容器釜中，加入150g碳酸钠，启动搅拌装置，将温度缓慢升高至120℃,反应10min后，降温，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
(2)多级分离：清洗液及抽滤分离出清液混合后，继续装入反应釜中，加入100ml乙醇、丙酮和乙酸丁酯(体积比1:0.3:0.1)混合溶剂，反应升温至120℃,反应10min后，降温，取出反应混合物，并用抽滤装置分离出沉淀物；
(3)将一级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和后过滤、干燥，所得滤饼(LiCl)质量M1；将多级分离出的沉淀物，经抽滤所得滤饼经3次由超纯水清洗后用稀盐酸中和、过滤后干燥，所得滤饼(LiCl)为M2；M1、M2及清洗液及抽滤所得清液(混合液质量M3)中Li+,Na+含量如下表所示：
由上表可以计算出，采用本方案两步分离可获得的锂回收率为90.4％。若需获得更高的回收率，可继续增加分离级数。
实施例3
实施例1和2中，所述步骤(3)最终分离Li+后含有机溶剂的氯盐溶液进入精馏塔，分离出有机溶剂，回用到多级分离。最终分离Li+后CO2回用到一级和多级分离中用于沉淀Li+，不仅降低生产成本，且减少排放，环境友好。
所述一级和多级分离中通入CO2并非必须且唯一，也可采用Na2CO3等水溶性碱式碳酸盐代替。
Claims (7)
1.一种从混合溶液中分离锂离子的方法，包括以下步骤：
（1）一级分离：将含有Li+的碱性溶液中通入充足CO2，并维持反应压力0.1-7MPa，温度30-320℃，pH>8.5， 并不断搅拌以促进反应进行，使其中Li+转化为Li2CO3沉淀；
（2）多级分离：将步骤（1）中Li2CO3沉淀分离，分离后的清液中加入醇、酮、酯混合物，加入量为溶液体积的0.1-50%；同时继续通入CO2，维持反应压力0.1-7MPa，温度30-320℃，此时将清液中剩余微溶Li2CO3通过反溶剂法沉淀并分离出；
（3）将一级和多级分离沉淀的Li2CO3经洗净后，加入盐酸，使Li2CO3转化为LiCl和CO2，其中LiCl去干燥后作为纯品。
2.进一步地，所述分离方法还包括，
所述步骤（3）最终分离Li+后含有机溶剂的氯盐溶液进入精馏塔，分离出有机溶剂，回用到多级分离。
3.进一步地，所述分离方法还包括，
所述步骤（3）最终分离Li+后CO2回用到一级和多级分离中用于沉淀Li+。
4.进一步地，所述步骤（1）中溶液中Ca2+、Mg2+等可形成碳酸盐沉淀的金属离子浓度在100ug/ml以内；
所述步骤（2）中醇、酮、酯混合物，包括但不限于仅使用其中一种或两种混合使用；
所述醇包括但不限于甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇、正丙醇；所述酮包括但不限于丙酮、丁酮、环戊酮、戊酮、苯丙酮；所述酯包括但不限于乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯；
优选的，所述步骤（2）中醇、酮、酯混合物，采用乙醇：丙酮：醋酸甲酯 = 1：0.3： 0.1（体积比）。
5.所述一级和多级分离时，通入CO2的反应过程，反应时间不低于10min。
6.所述一级和多级分离时，通入CO2并非必须且唯一，也可采用Na2CO3等水溶性碱式碳酸盐代替。
7.所述（2）沉淀分离级数并不限于两级，必要地，可根据初始溶液中Li+溶度以及最终回收Li+深度的需要增加沉淀反应级数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111570438.XA CN114150164A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种从混合溶液中分离锂离子的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111570438.XA CN114150164A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种从混合溶液中分离锂离子的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114150164A true CN114150164A (zh) | 2022-03-08 |
Family
ID=80451848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111570438.XA Pending CN114150164A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种从混合溶液中分离锂离子的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114150164A (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4207297A (en) * | 1978-03-27 | 1980-06-10 | Foote Mineral Company | Process for producing high purity lithium carbonate |
| CN1335263A (zh) * | 2001-09-07 | 2002-02-13 | 中信国安锂业科技有限责任公司 | 用碳化法从高镁锂比盐湖卤水中分离镁锂制取碳酸锂的方法 |
| US20040005267A1 (en) * | 1998-07-16 | 2004-01-08 | Boryta Daniel Alfred | Production of lithium compounds directly from lithium containing brines |
| CN101538057A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-09-23 | 钟辉 | 一种卤水镁锂分离及提锂方法 |
| US20110300041A1 (en) * | 2008-07-18 | 2011-12-08 | Daniel Ernesto Galli | process for recovering lithium from a brine |
| US20130251610A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Nittetsu Mining Co., Ltd. | Method for producing lithium carbonate |
| US8741256B1 (en) * | 2009-04-24 | 2014-06-03 | Simbol Inc. | Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines |
| CN106920936A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-04 | 复旦大学 | 一种高性能有机锂离子电池正极材料及其制备方法 |
| CN108134076A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-08 | 常州大学 | 一种尖晶石锰酸锂的制备方法和应用 |
| CN110518221A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-29 | 中南大学 | 一种反溶剂法制备硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的方法 |
| CN110931877A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-03-27 | 李冬 | 一种适用于快充型锂电池的磷酸铁锂的制备方法 |
| CN111326725A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-23 | 青海民族大学 | 一种锂离子有机正极材料、制备方法及应用 |
| CN112362767A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-12 | 银隆新能源股份有限公司 | 锂离子电池电解液中的有机添加剂的分析方法 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111570438.XA patent/CN114150164A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4207297A (en) * | 1978-03-27 | 1980-06-10 | Foote Mineral Company | Process for producing high purity lithium carbonate |
| US20040005267A1 (en) * | 1998-07-16 | 2004-01-08 | Boryta Daniel Alfred | Production of lithium compounds directly from lithium containing brines |
| CN1335263A (zh) * | 2001-09-07 | 2002-02-13 | 中信国安锂业科技有限责任公司 | 用碳化法从高镁锂比盐湖卤水中分离镁锂制取碳酸锂的方法 |
| US20110300041A1 (en) * | 2008-07-18 | 2011-12-08 | Daniel Ernesto Galli | process for recovering lithium from a brine |
| US8741256B1 (en) * | 2009-04-24 | 2014-06-03 | Simbol Inc. | Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines |
| CN101538057A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-09-23 | 钟辉 | 一种卤水镁锂分离及提锂方法 |
| US20130251610A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Nittetsu Mining Co., Ltd. | Method for producing lithium carbonate |
| CN106920936A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-04 | 复旦大学 | 一种高性能有机锂离子电池正极材料及其制备方法 |
| CN108134076A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-08 | 常州大学 | 一种尖晶石锰酸锂的制备方法和应用 |
| CN110518221A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-29 | 中南大学 | 一种反溶剂法制备硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的方法 |
| CN110931877A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-03-27 | 李冬 | 一种适用于快充型锂电池的磷酸铁锂的制备方法 |
| CN111326725A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-23 | 青海民族大学 | 一种锂离子有机正极材料、制备方法及应用 |
| CN112362767A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-12 | 银隆新能源股份有限公司 | 锂离子电池电解液中的有机添加剂的分析方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115286017B (zh) | 一种电池级碳酸锂的制备方法 | |
| CN108821313B (zh) | 一种利用碳酸锂制备一水氢氧化锂的方法 | |
| CN112225188B (zh) | 湿法磷酸脱砷的工艺 | |
| KR102170430B1 (ko) | 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법 및 이를 이용한 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법 | |
| CN113443639A (zh) | 一种电子级氢氧化钾的制备工艺 | |
| CN114150164A (zh) | 一种从混合溶液中分离锂离子的方法 | |
| CN110436679B (zh) | 碳酸锂洗水资源化综合利用的装置及其方法 | |
| EP4410743A1 (en) | Method for recovering lithium from lithium-containing solution | |
| CN112342406A (zh) | 从盐湖卤水中萃取锂的方法 | |
| CN116445737A (zh) | 一种从锂矿石中提取锂的方法 | |
| CN106892479B (zh) | 一种从稀土草酸沉淀废水中回收草酸和盐酸的方法 | |
| CN111893326B (zh) | 一种两步酸分解法提取钨的方法 | |
| CN211111482U (zh) | 一种碳酸锂洗水资源化综合利用的装置 | |
| CN108793546B (zh) | 制备氯酸钠废水中回收氯化钠的方法 | |
| CN111747439B (zh) | 一种超高纯碱式碳酸铜制备工艺 | |
| CN114959306B (zh) | 一种闭路循环法从沉锂母液中回收锂的方法 | |
| CN114380721B (zh) | 一种用三氟甲磺酸制备三氟甲磺酸锌的方法 | |
| CN110467222B (zh) | 一种制备五氧化二钒的方法 | |
| CN110777269B (zh) | 一种无皂化萃取钙的方法 | |
| CN113816527A (zh) | 新型铝材烂模碱洗废水回收循环利用的处理方法 | |
| CN117867277A (zh) | 一种除氟萃取剂以及从酸性硫酸盐溶液中深度除氟的方法 | |
| CN117105247A (zh) | 一种氟化锂的制备方法 | |
| CN117361592A (zh) | 一种工业碳酸锂提纯制备电池级碳酸锂的方法 | |
| CN118343802A (zh) | 一种提高碳酸锂纯化效率的方法 | |
| CN116761781A (zh) | 一种盐湖提锂的方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220308 |