CN115385497A - 一种海水提锂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂提取技术领域，且公开了一种海水提锂的方法，包括以下步骤：S1：海水过滤，使用抽水泵对海水进行抽取，并置于盛放桶中，静置沉淀10‑15min后，使用孔径为5‑10um的过滤网进行过滤，去除海水中的沉淀物，然后使用孔径为0.02‑0.1um的微孔过滤膜对盛放桶中的海水进行过滤，去除海水中的悬浮物，备用。本发明不仅能够降低生产成本，促进汽车电动化的发展、促进锂产业的发展，而且能够解决目前锂资源稀缺，产品价格高的问题，大幅度的降低提锂成本，还能够有效地将海水中的锂提取，同时锂吸附剂的制备材料价格低廉，大幅度降低了工厂的成本。
Description
技术领域
本发明涉及锂提取技术领域，具体为一种海水提锂的方法。
背景技术
锂是自然界最轻的金属，具有电化学电位高，可以形成离子键和共价键等特性，被广泛应用在医药、润滑剂、制冷剂、陶瓷业、玻璃业、电池工业、炼铝工业核工业、光电行业等新兴领域，具有较高的实用价值。
随着科学技术的不断进步，锂及其化合物的应用越来越广泛，人们生活对锂的需求量也逐年递增，而随着锂矿石和盐湖锂资源的日益枯竭，从矿石和盐湖所提取出的锂已经无法满足锂的使用需求，导致锂资源紧缺，所以提出一种海水提锂的方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种海水提锂的方法，主要为解决现有的随着锂矿石和盐湖锂资源的日益枯竭，从矿石和盐湖所提取出的锂已经无法满足锂的使用需求，导致锂资源紧缺的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种海水提锂的方法，包括以下步骤：
S1：海水过滤，使用抽水泵对海水进行抽取，并置于盛放桶中，静置沉淀10-15min后，使用孔径为5-10um的过滤网进行过滤，去除海水中的沉淀物，然后使用孔径为0.02-0.1um的微孔过滤膜对盛放桶中的海水进行过滤，去除海水中的悬浮物，备用；
S2：制备锂吸附剂，将氯化铝溶液与锂化合物混合，充分混合形成反应初体，向反应初体中加入氢氧化钠溶液，反应完成后形成第一产物，将第一产物固液分离、干燥、研磨粉碎，形成第二产物，向第二产物中加入粘合剂和液氯实现混合造粒，形成第三产物，将第三产物破碎筛分得到终产物锂吸附剂；
S3：电渗析，将S1中过滤后的海水进行电渗析去除二价离子并进行浓缩得含锂浓缩海水；
S4：锂吸附，将S3中的含锂浓缩海水加热至45-55℃，加入S2中的锂吸附剂，搅拌反应4-7h，过滤，将含锂的吸附剂收集；
S5：淋洗，使用去离子水对S4中收集的吸附剂进行淋洗；
S6：解吸附，将S5中淋洗过后的吸附剂没入解吸剂中，搅拌，保持解吸剂与吸附单元充分接触，进行脱附，脱附下来的料液为含锂的富集液；
S7：沉锂，向S6含锂的富集液进行浓缩，得到含锂的浓缩液，向含锂的浓缩液中加入沉淀剂，静置沉淀15-20min，使用孔径为20-30nm的超滤膜进行固液分离得到碳酸锂固体。
在前述方案的基础上，所述S2中锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种，所述粘合剂为含氯高分子聚合物。
作为本发明再进一步的方案，所述S2中形成的第一产物中含有反应生成的LiCl·2.6Al(OH)3·3H2O。
进一步的，所述S3中电渗析的透析电压为1-3V，透析时间为3-6h。
在前述方案的基础上，所述S5中的去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，所述S5中的淋洗的水流量为5-13BV/h，淋洗时间为5-8min。
作为本发明再进一步的方案，所述S6中的解吸剂为有机酸、无机酸、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、有机碱、无机碱中的一种或多种。
进一步的，所述S7中的浓缩为蒸发浓缩、膜浓缩、吸附材料富集、冷冻浓缩中的一种或多种。
在前述方案的基础上，所述S7中的沉淀剂为碳酸、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种海水提锂的方法，具备以下有益效果：
1、本发明中的提取方法操作简单，可控性强，提取出的锂出度较高，具有良好的工业化生产前景，同时采用了较经济的方式，降低了生产成本，并且促进汽车电动化的发展、促进锂产业的发展。
2、本发明选择来源极为广泛的海水为锂产品原料，从海水中提锂，解决目前锂资源稀缺，产品价格高的问题，与矿石提锂和卤水提锂相比能够大幅度的降低提锂成本。
3、本发明提供的锂吸附剂活化性能强，选择性强，效率高，可有效地将海水中的锂提取，应用在锂吸附剂的工艺中具有非常好的吸附效能，同时本发明中锂吸附剂的制备材料价格低廉，大幅度降低了工厂的成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种海水提锂的方法的流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1，一种海水提锂的方法，包括以下步骤：
一种海水提锂的方法，包括以下步骤：
S1：海水过滤，使用抽水泵对海水进行抽取，并置于盛放桶中，静置沉淀10min后，使用孔径为5um的过滤网进行过滤，去除海水中的沉淀物，然后使用孔径为0.02um的微孔过滤膜对盛放桶中的海水进行过滤，去除海水中的悬浮物，备用，选择以来源极为广泛的海水为锂产品原料，从海水中提锂，解决目前锂资源稀缺，产品价格高的问题，与矿石提锂和卤水提锂相比能够大幅度的降低提锂成本；
S2：制备锂吸附剂，将氯化铝溶液与锂化合物混合，充分混合形成反应初体，向反应初体中加入氢氧化钠溶液，反应完成后形成第一产物，将第一产物固液分离、干燥、研磨粉碎，形成第二产物，向第二产物中加入粘合剂和液氯实现混合造粒，形成第三产物，将第三产物破碎筛分得到终产物锂吸附剂，通过此方法制备的锂吸附剂活化性能强，选择性强，效率高，可有效地将海水中的锂提取，应用在锂吸附剂的工艺中具有非常好的吸附效能，同时本发明中锂吸附剂的制备材料价格低廉，大幅度降低了工厂的成本；
S3：电渗析，将S1中过滤后的海水进行电渗析去除二价离子并进行浓缩得含锂浓缩海水；
S4：锂吸附，将S3中的含锂浓缩海水加热至45℃，加入S2中的锂吸附剂，搅拌反应4h，过滤，将含锂的吸附剂收集；
S5：淋洗，使用去离子水对S4中收集的吸附剂进行淋洗；
S6：解吸附，将S5中淋洗过后的吸附剂没入解吸剂中，搅拌，保持解吸剂与吸附单元充分接触，进行脱附，脱附下来的料液为含锂的富集液；
S7：沉锂，向S6含锂的富集液进行浓缩，得到含锂的浓缩液，向含锂的浓缩液中加入沉淀剂，静置沉淀15min，使用孔径为20nm的超滤膜进行固液分离得到碳酸锂固体，该提取方法操作简单，可控性强，提取出的锂出度较高，具有良好的工业化生产前景，同时采用了较经济的方式，降低了生产成本，并且促进汽车电动化的发展、促进锂产业的发展。
本发明的，S2中锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种，粘合剂为含氯高分子聚合物，S2中形成的第一产物中含有反应生成的LiCl·2.6Al(OH)3·3H2O，S3中电渗析的透析电压为1V，透析时间为3h。
本发明中需要特别说明的，S5中的去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，S5中的淋洗的水流量为5BV/h，淋洗时间为5min，S6中的解吸剂为有机酸、无机酸、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、有机碱、无机碱中的一种或多种，S7中的浓缩为蒸发浓缩、膜浓缩、吸附材料富集、冷冻浓缩中的一种或多种，S7中的沉淀剂为碳酸、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
实施例2
参照图1，一种海水提锂的方法，包括以下步骤：
S1：海水过滤，使用抽水泵对海水进行抽取，并置于盛放桶中，静置沉淀13min后，使用孔径为6um的过滤网进行过滤，去除海水中的沉淀物，然后使用孔径为0.08um的微孔过滤膜对盛放桶中的海水进行过滤，去除海水中的悬浮物，备用，选择以来源极为广泛的海水为锂产品原料，从海水中提锂，解决目前锂资源稀缺，产品价格高的问题，与矿石提锂和卤水提锂相比能够大幅度的降低提锂成本；
S2：制备锂吸附剂，将氯化铝溶液与锂化合物混合，充分混合形成反应初体，向反应初体中加入氢氧化钠溶液，反应完成后形成第一产物，将第一产物固液分离、干燥、研磨粉碎，形成第二产物，向第二产物中加入粘合剂和液氯实现混合造粒，形成第三产物，将第三产物破碎筛分得到终产物锂吸附剂，通过此方法制备的锂吸附剂活化性能强，选择性强，效率高，可有效地将海水中的锂提取，应用在锂吸附剂的工艺中具有非常好的吸附效能，同时本发明中锂吸附剂的制备材料价格低廉，大幅度降低了工厂的成本；
S3：电渗析，将S1中过滤后的海水进行电渗析去除二价离子并进行浓缩得含锂浓缩海水；
S4：锂吸附，将S3中的含锂浓缩海水加热至50℃，加入S2中的锂吸附剂，搅拌反应6h，过滤，将含锂的吸附剂收集；
S5：淋洗，使用去离子水对S4中收集的吸附剂进行淋洗；
S6：解吸附，将S5中淋洗过后的吸附剂没入解吸剂中，搅拌，保持解吸剂与吸附单元充分接触，进行脱附，脱附下来的料液为含锂的富集液；
S7：沉锂，向S6含锂的富集液进行浓缩，得到含锂的浓缩液，向含锂的浓缩液中加入沉淀剂，静置沉淀18min，使用孔径为25nm的超滤膜进行固液分离得到碳酸锂固体，该提取方法操作简单，可控性强，提取出的锂出度较高，具有良好的工业化生产前景，同时采用了较经济的方式，降低了生产成本，并且促进汽车电动化的发展、促进锂产业的发展。
本发明的，S2中锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种，粘合剂为含氯高分子聚合物，S2中形成的第一产物中含有反应生成的LiCl·2.6Al(OH)3·3H2O，S3中电渗析的透析电压为2V，透析时间为5h。
本发明中需要特别说明的，S5中的去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，S5中的淋洗的水流量为8BV/h，淋洗时间为6min，S6中的解吸剂为有机酸、无机酸、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、有机碱、无机碱中的一种或多种，S7中的浓缩为蒸发浓缩、膜浓缩、吸附材料富集、冷冻浓缩中的一种或多种，S7中的沉淀剂为碳酸、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
实施例3
参照图1，一种海水提锂的方法，包括以下步骤：
S1：海水过滤，使用抽水泵对海水进行抽取，并置于盛放桶中，静置沉淀15min后，使用孔径为10um的过滤网进行过滤，去除海水中的沉淀物，然后使用孔径为0.1um的微孔过滤膜对盛放桶中的海水进行过滤，去除海水中的悬浮物，备用，选择以来源极为广泛的海水为锂产品原料，从海水中提锂，解决目前锂资源稀缺，产品价格高的问题，与矿石提锂和卤水提锂相比能够大幅度的降低提锂成本；
S2：制备锂吸附剂，将氯化铝溶液与锂化合物混合，充分混合形成反应初体，向反应初体中加入氢氧化钠溶液，反应完成后形成第一产物，将第一产物固液分离、干燥、研磨粉碎，形成第二产物，向第二产物中加入粘合剂和液氯实现混合造粒，形成第三产物，将第三产物破碎筛分得到终产物锂吸附剂，通过此方法制备的锂吸附剂活化性能强，选择性强，效率高，可有效地将海水中的锂提取，应用在锂吸附剂的工艺中具有非常好的吸附效能，同时本发明中锂吸附剂的制备材料价格低廉，大幅度降低了工厂的成本；
S3：电渗析，将S1中过滤后的海水进行电渗析去除二价离子并进行浓缩得含锂浓缩海水；
S4：锂吸附，将S3中的含锂浓缩海水加热至55℃，加入S2中的锂吸附剂，搅拌反应7h，过滤，将含锂的吸附剂收集；
S5：淋洗，使用去离子水对S4中收集的吸附剂进行淋洗；
S6：解吸附，将S5中淋洗过后的吸附剂没入解吸剂中，搅拌，保持解吸剂与吸附单元充分接触，进行脱附，脱附下来的料液为含锂的富集液；
S7：沉锂，向S6含锂的富集液进行浓缩，得到含锂的浓缩液，向含锂的浓缩液中加入沉淀剂，静置沉淀20min，使用孔径为30nm的超滤膜进行固液分离得到碳酸锂固体，该提取方法操作简单，可控性强，提取出的锂出度较高，具有良好的工业化生产前景，同时采用了较经济的方式，降低了生产成本，并且促进汽车电动化的发展、促进锂产业的发展。
本发明的，S2中锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种，粘合剂为含氯高分子聚合物，S2中形成的第一产物中含有反应生成的LiCl·2.6Al(OH)3·3H2O，S3中电渗析的透析电压为3V，透析时间为6h。
本发明中需要特别说明的，S5中的去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，S5中的淋洗的水流量为13BV/h，淋洗时间为8min，S6中的解吸剂为有机酸、无机酸、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、有机碱、无机碱中的一种或多种，S7中的浓缩为蒸发浓缩、膜浓缩、吸附材料富集、冷冻浓缩中的一种或多种，S7中的沉淀剂为碳酸、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (8)
1.一种海水提锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：海水过滤，使用抽水泵对海水进行抽取，并置于盛放桶中，静置沉淀10-15min后，使用孔径为5-10um的过滤网进行过滤，去除海水中的沉淀物，然后使用孔径为0.02-0.1um的微孔过滤膜对盛放桶中的海水进行过滤，去除海水中的悬浮物，备用；
S2：制备锂吸附剂，将氯化铝溶液与锂化合物混合，充分混合形成反应初体，向反应初体中加入氢氧化钠溶液，反应完成后形成第一产物，将第一产物固液分离、干燥、研磨粉碎，形成第二产物，向第二产物中加入粘合剂和液氯实现混合造粒，形成第三产物，将第三产物破碎筛分得到终产物锂吸附剂；
S3：电渗析，将S1中过滤后的海水进行电渗析去除二价离子并进行浓缩得含锂浓缩海水；
S4：锂吸附，将S3中的含锂浓缩海水加热至45-55℃，加入S2中的锂吸附剂，搅拌反应4-7h，过滤，将含锂的吸附剂收集；
S5：淋洗，使用去离子水对S4中收集的吸附剂进行淋洗；
S6：解吸附，将S5中淋洗过后的吸附剂没入解吸剂中，搅拌，保持解吸剂与吸附单元充分接触，进行脱附，脱附下来的料液为含锂的富集液；
S7：沉锂，向S6含锂的富集液进行浓缩，得到含锂的浓缩液，向含锂的浓缩液中加入沉淀剂，静置沉淀15-20min，使用孔径为20-30nm的超滤膜进行固液分离得到碳酸锂固体。
2.根据权利要求1所述的一种海水提锂的方法，其特征在于，所述S2中锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种，所述粘合剂为含氯高分子聚合物。
3.根据权利要求1所述的一种海水提锂的方法，其特征在于，所述S2中形成的第一产物中含有反应生成的LiCl·2.6Al(OH)3·3H2O。
4.根据权利要求1所述的一种海水提锂的方法，其特征在于，所述S3中电渗析的透析电压为1-3V，透析时间为3-6h。
5.根据权利要求1所述的一种海水提锂的方法，其特征在于，所述S5中的去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，所述S5中的淋洗的水流量为5-13BV/h，淋洗时间为5-8min。
6.根据权利要求5所述的一种海水提锂的方法，其特征在于，所述S6中的解吸剂为有机酸、无机酸、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、有机碱、无机碱中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种海水提锂的方法，其特征在于，所述S7中的浓缩为蒸发浓缩、膜浓缩、吸附材料富集、冷冻浓缩中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种海水提锂的方法，其特征在于，所述S7中的沉淀剂为碳酸、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
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