CN1249272A - 自卤水中同时沉淀硼锂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于盐化工业技术领域,特别涉及一种从卤水中提取硼锂的方法,工艺流程为一次冷冻、兑卤蒸发、一次蒸发、二次冷冻、二次蒸发、沉淀硼锂;工艺条件为一次冷冻和二次冷冻的冷冻温度为0－25℃,兑卤蒸发的兑卤比体积比为1.0∶0－1.5,一次蒸发除水析出钾混盐、光卤石,到水氯镁石饱和停止蒸发,二次蒸发到锂含量重量比为0.6－1.0%时停止蒸发,沉淀硼锂用过量硫酸沉淀硼锂。该方法较现工艺硼锂的收率更高,无环境污染,实用性强等优点。

Description

自卤水中同时沉淀硼锂的方法
本发明属于盐化工业技术领域，特别涉及一种从卤水中提取硼锂的方法。
硼锂属稀有分散元素，在各种类型卤水中含量均不高。自卤水中提取硼锂，目前国内外主要采用蒸发浓缩，使硼锂达到一定浓度后，用盐酸酸化法提取硼，提硼后母液再提锂的方法。采用该方法当钠、钾大部分析出以后的高镁高硫酸根体系时，硼虽不以固相析出，而锂则以一水硫酸锂形式与泻利盐同时析出而损失于固相中，从而降低了锂的回收率。盐酸法提硼，盐酸耗量大，盐酸价高，生产成本高。
本发明的目的是设计一种新的硼锂提取方法，可克服现有方法存在的缺陷，它具有硼锂回收率高，生产成本低的优点。
本发明的技术方案是：(一)工艺流程为：一次冷冻、兑卤蒸发、一次蒸发、二次冷冻、二次蒸发、沉淀硼锂的工艺过程；(二)工艺条件为：一次冷冻工序的冷冻温度为0～-25℃，兑卤蒸发工序的原卤：氯化镁饱和液的兑卤比(体积比)为1.0∶0-1.5，兑卤蒸发工序蒸发除水析出石盐，到钾饱和停止蒸发，一次蒸发工序除水析出钾混盐、光卤石，到水氯镁石饱和停止蒸发，二次冷冻工序冷冻温度为0～-25℃，析出泻利盐，二次蒸发工序除水析出水氯镁石，到锂含量为0.6-1.0％(重量比)时停止蒸发，沉淀硼锂工序用过量硫酸沉淀硼锂，PH值为2-0。一次冷冻是将用于提硼锂的盐湖卤水、海水卤水或井卤在冬季自然温度下进行冷冻除去芒硝、泻利盐(7H2OMgSO4)的过程，冷冻温度为0～-25℃。兑卤蒸发是将除去芒硝、泻利盐后的卤水兑入氯化镁饱和溶液，蒸发除水析出石盐(主要成份为NaCl)的过程，兑卤比为1.0∶0-1.5，也就是说如没有氯化镁饱和溶液则可不兑卤，直接蒸发，兑卤蒸发工序的控制终点为钾饱和，即钾不能以固体形式析出为佳。一次蒸发工序可采用盐田自然蒸发或加热强制蒸发的手段除水析出钾混盐，钾混盐中有氯化钾、光卤石、硫酸镁、氯化钠等主要成份，当蒸发至水氯镁石即氯化镁饱和时，则停止蒸发。二次冷冻工序也是利用冬季自然温度将上一工序除去钾混盐后的卤水进行自然冷冻的工序，该工序中析出泻利盐。析出泻利盐后的卤水则进行二次蒸发，二次蒸发也可用盐田自然蒸发或加热强制蒸发的手段，该工序中去水析出氯镁石，随着水蒸发和水氯镁石析出，则卤水中硼锂的浓度进一步提高，到卤水中锂浓度上升到0.6-1.0％左右时，则停止蒸发。除去水氯镁石后的卤水加入过量的硫酸进行沉淀硼锂，卤水加入硫酸后硼与硫酸生成硼酸的沉淀，锂与硫酸生成硫酸锂的沉淀，过量的硫酸则会使硼锂沉淀更完全。该工序所用硫酸浓度越高越好，最好采用98％的浓硫酸，PH值为2时开始沉淀，接近0时沉淀完全。脱卤后的硼酸和硫酸锂固体为含硼锂的中间产品，该中间产品中硼酸含量约为30-45％左右，硫酸锂的含量约为8-14％左右，此中间产品再经其它工序可生产硼酸和其锂产品。脱水后的卤水中锂含量约为0.3％左右，该卤水再和提锂原卤混合回收，以提高锂、硼回收率。此工艺采用的两次冷冻、两次蒸发等工序是本发明核心，两次冷冻是除去卤水中大量的硫酸根离子，可有效预防卤水在浓缩过程中锂与硫酸根离子以硫酸锂的固体形式析出，两次蒸发则是进行卤水浓缩析出钾混盐和水氯镁石的过程。加入硫酸使硼锂同时沉淀也是本发明的技术核心。本发明适用硫酸盐型或氯化物型卤水。
本发明由于采用二次冷冻除去了卤水中大量硫酸根离子，因而在蒸发浓缩过程中锂不会以硫酸锂固体析出，从而有效提高了锂的收率。另外提硼锂后的卤水循环提硼锂，其硼锂的收率更高，并且无环境污染，蒸发析出的固体物可综合利用。尤其是利用此方法冬季气温低，夏季气候干燥，进行二次盐田冷冻和蒸发方法，有较好实用性和经济效益。但此工艺需利用冬季冷冻，故生产周期较长。
附图为本发明工艺流程示意图。
实施例一：取某盐湖春季硫酸盐型卤水800千克，按照此工艺流程试验，一次冷冻温度为-10℃左右，冷冻后除去固体后的母液，用300千克的老卤—氯化镁饱和液兑卤，再蒸发至钾饱和时，除去石盐固体，卤水进行一次蒸发，蒸发在五月份的露天蒸发去水，得钾混盐若干，二次冷冻则在冬季的十一月份开始，冷冻温度-15℃左右，二次蒸发则在三月份露天蒸发，沉淀硼锂加入浓度为98％的过量浓硫酸，PH值为0、2停止加硫酸，沉淀后脱卤可得若干硼酸、硫酸锂中间产品。
实施例二：取天津某盐厂制盐后的氯化物型卤水1000千克，一次冷冻为十月底，冷冻温度为0～-5℃左右，其兑卤比为1.0∶0，一次蒸发工序和二次蒸发工序采用加热强制蒸发、二次冷冻为十二月底室外冷冻，温度约-12℃～-18℃左右，沉淀硼锂工序的硫酸浓度为50％，PH值控制至0.1为宜。

Claims (2)

1、一种自卤水中同时沉淀硼锂的方法，其特征是工艺流程为一次冷冻、兑卤蒸发、一次蒸发、二次冷冻、二次蒸发、沉淀硼锂的工艺过程，工艺条件为一次冷冻和二次冷冻工序的冷冻温度为0～-25℃，兑卤蒸发工序的兑卤比体积比为1.0∶0-1.5，兑卤蒸发工序除水析出石盐，到钾饱和停止蒸发，一次蒸发工序除水析出钾混盐、光卤石，到水氯镁石饱和停止蒸发，二次蒸发工序析出水氯镁石，到锂含量重量比为0.6-1.0％时停止蒸发，沉淀硼锂用过量硫酸沉淀硼锂，PH值为2-0。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征是沉淀硼锂的硫酸为98％的浓硫酸。
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