FR2597004A1 - PURIFICATION OF BRINES - Google Patents

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FR2597004A1
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Teresita C Frianeza-Kullberg
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Lithium Corp of America Inc
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Lithium Corp of America Inc
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/14Purification
    • C01D3/145Purification by solid ion-exchangers or solid chelating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/02Processes using inorganic exchangers

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Abstract

PROCEDE POUR L'ELIMINATION SUBSTANTIELLE DU CALCIUM OU D'AUTRES IONS DIVALENTS DE SAUMURES NATURELLES OU INDUSTRIELLES CONTENANT DES TAUX ELEVES D'UN AUTRE ION, CONSISTANT A. A AJUSTER LE PH DE LA SAUMURE A UN PH ALCALIN AVEC UNE MATIERE ALCALINE; ET B. A METTRE EN CONTACT LA SAUMURE PENDANT AU MOINS 5MINUTES AVEC UN OXYDE HYDRATE CHOISI PARMI LES OXYDES HYDRATES DE ZIRCONIUM, DE TITANE, D'ETAIN, DE MOLYBDENE, DE TUNGSTENE, DE THORIUM, DE NIOBIUM, DE TANTALE OU DE CHROME, ET DES OXYDES HYDRATES MELANGES DES METAUX CI-DESSUS, A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE LA TEMPERATURE AMBIANTE ET LES ENVIRONS DU POINT D'EBULLITION DE LA SAUMURE TRAITEE.PROCESS FOR THE SUBSTANTIAL REMOVAL OF CALCIUM OR OF OTHER DIVALENT IONS FROM NATURAL OR INDUSTRIAL BRINE CONTAINING HIGH LEVELS OF ANOTHER ION, CONSISTING OF A. ADJUSTING THE PH OF THE BRINE TO AN ALKALINE PH WITH AN ALKALINE MATERIAL; AND B. PUT THE BRINE IN CONTACT FOR AT LEAST 5 MINUTES WITH AN OXIDE HYDRATE CHOSEN FROM ZIRCONIUM, TITANIUM, TIN, MOLYBDENE, TUNGSTEN, THORIUM, NIOBIUM, TANTALUM OR CHROME OXIDES, AND OF THE HYDRATED OXIDES MIXED WITH THE ABOVE METALS, AT A TEMPERATURE BETWEEN THE ROOM TEMPERATURE AND THE VICINITY OF THE BOILING POINT OF THE TREATED BRINE.

Description

PURIFICATION DE SAUMURESPURIFICATION OF BRINES

L'invention concerne l'élimination du calcium et d'autres ions divalents de saumures naturelles ou industrielles. Les industries du chlore-alcali et du lithium utilisent des saumures concentrées de chlorure de sodium, de chlorure de lithium, de sulfate de lithium et d'autres produits chimiques pour la fabrication du chlore, de l'hydroxyde de sodium, de l' hydroxyde  The invention relates to the removal of calcium and other divalent ions from natural or industrial brines. The chlor-alkali and lithium industries use concentrated brines of sodium chloride, lithium chloride, lithium sulfate and other chemicals for the manufacture of chlorine, sodium hydroxide, hydroxide

de lithium, du lithium métallique et d'autres produits.  lithium, metallic lithium and other products.

La présence de quantités mineures d'ions indésirables tels que le calcium, le magnésium, le strontium, le baryum etc. pose divers problèmes de traitement dans  The presence of minor amounts of unwanted ions such as calcium, magnesium, strontium, barium etc. poses various treatment problems in

les installations commerciales. Il est donc souhaitable 15 d'éliminer les ions indésirables des saumures.  commercial facilities. It is therefore desirable to remove unwanted ions from brines.

La séparation des ions indésirables, causant des problèmes, des courants de procédés et des produits désirés a fait l'objet jusqu'à présent de nombreuses études, qui ont conduit à un volume important d'infor20 mations publiées, y compris des brevets. Une technique de séparation communément utilisée est la recristallisation. Des recristallisations multiples sont souvent utilisées pour effectuer la séparation d'un produit purifié. C'est le cas par exemple dans l'industrie du 25 lithium, o l'hydroxyde de lithium est soumis à des recristallisations multiples pour réduire la concentration en ions calcium d'environ 125 parties par million (ppm) en poids d'ions calcium à des taux inférieurs parfois jusqu'à 20 à 25 ppm de calcium. Une contamination plus faible et même nulle est souhaitable, mais non généralement réalisée par des recristallisations  The separation of unwanted ions, causing problems, process streams and desired products has so far been the subject of numerous studies, which have led to a large volume of published information, including patents. A commonly used separation technique is recrystallization. Multiple recrystallizations are often used to effect the separation of a purified product. This is the case, for example, in the lithium industry, where lithium hydroxide is subjected to multiple recrystallizations to reduce the concentration of calcium ions by approximately 125 parts per million (ppm) by weight of calcium ions at lower levels sometimes up to 20 to 25 ppm calcium. Weaker and even zero contamination is desirable, but not generally achieved by recrystallizations

répétées du produit.of the product.

L'utilisation d'échangeurs d'ions minéraux pour séparer ces cations ou des anions de solutions aqueuses est connue depuis longtemps. L'utilisation et l'étude des échangeurs d'ions à base d'oxydes hydratés et de sels insolubles dans Les techniques de séparation pourraient avoir débutées avec la découverte en 1943 qu'un composé insoluble, le phosphate de zirconium, peut être utilisé pour séparer l'uranium et le plutonium de produits de fission. Bien qu'un grand nombre de composés d'échanges d'ions ait été étudié, une attention particulière a été portée aux oxydes hydratés et au phosphate de zirconium. Un ouvrage passant en revue cette technologie, Inorganic Ion Exchangers par C.B. AmphLett, discute de manière détaillée des oxydes  The use of mineral ion exchangers to separate these cations or anions from aqueous solutions has been known for a long time. The use and study of ion exchangers based on hydrated oxides and insoluble salts in Separation techniques could have started with the discovery in 1943 that an insoluble compound, zirconium phosphate, can be used to separate uranium and plutonium from fission products. Although a large number of ion exchange compounds have been studied, particular attention has been paid to hydrated oxides and zirconium phosphate. A book reviewing this technology, Inorganic Ion Exchangers by C.B. AmphLett, discusses oxides in detail

hydratés et du phosphate de zirconium.  hydrates and zirconium phosphate.

Kraus, dans L'US-A- 3 382 034, breveté le 7 mai 1968, décrit un échangeur d'ions en oxyde hydraté 15 contenant du zirconium et d'autres métaux. Il est noté dans la colonne 7, ligne 56 et suivantes, que "les oxydes contenant un constituant particulier se sont révélés présenter une tendance à des sélectivités plus élevées entre les éLéments d'un type de charge donnée 20 ayant une acidité supérieure. Ils tendent à perdre cette sélectivité dans les solutions moins acides, dans lesquelles les oxydes peuvent exister principalement  Kraus, in US-A-3 382 034, patented May 7, 1968, describes a hydrated oxide ion exchanger containing zirconium and other metals. It is noted in column 7, line 56 et seq., That "the oxides containing a particular constituent have been found to have a tendency to higher selectivities between the elements of a given charge type having a higher acidity. They tend to lose this selectivity in less acid solutions, in which the oxides can mainly exist

sous formes de sels".in the form of salts ".

L'utilisation de composites de résine échan25 geuse d'anions microporeuse dans lesquels est déposé in-situ le produit de la réaction d'un hydroxyde de zirconium hydraté amorphe polymère et d'une source d'ions P04 est décrite par Lee et Bauman dans l'US-A- 4 405 574. Le composite d'échange d'anions 30 de Lee et Bauman est utilisé pour éliminer des ions de métaux alcalino-terreux tels que le magnésium et/ou le calcium de saumures de métaux alcalins tel que le chlorure de sodium. Il est indiqué mais non démontré que ces échangeurs d'ions peuvent être utilisés sur des saumures naturelles telles que l'eau de mer ou des saumures minérales telles que les saumures de chlorure de lithium, de chlorure de calcium ou de sel de métal alcalin qui proviennent du traitement de minerais ou de produits minéraux de lixiviation, etc. Il est revendiqué que le composite présente une affinité élevée et une  The use of microporous anion exchanging resin composites in which the reaction product of a polymeric amorphous hydrated zirconium hydroxide and a source of PO 4 ions is deposited in situ is described by Lee and Bauman in US-A-4,405,574. The anion exchange composite of Lee and Bauman is used to remove ions of alkaline earth metals such as magnesium and / or calcium from alkali metal brines such as sodium chloride. It is indicated but not demonstrated that these ion exchangers can be used on natural brines such as sea water or mineral brines such as brines of lithium chloride, calcium chloride or alkali metal salt which come from the processing of ores or mineral leach products, etc. It is claimed that the composite has a high affinity and a

forte préférence pour les ions magnésium et/ou calcium.  strong preference for magnesium and / or calcium ions.

L'US-A- 4 405 574, discuté ci-dessus, décrit des composites de résine échangeuse d'anions microporeuse particulaire contenant un phosphate de zirconium et indique à la colonne 3, lignes 12-15, que plus de 99 % du calcium est éliminé d'une solution de saumure à 26 % contenant environ 0, 7 g de calcium par litre. Ceci représente une réduction d'environ 681 ppm de calcium à environ 7 ppm de calcium. Bien que ce taux de calcium soit 15 faible, il n'est pas adéquat pour satisfaire aux exigences de plus en plus strictes dans la production du lithium métallique, o il existe une demande croissante pour un produit dont le taux d'impuretés se rapproche de 0. De même, dans l'électrolyse des saumures de chlorure de sodium, même de faibles quantités de calcium conduisent à une lente accumulation d'hydroxyde de calcium dans les cellules d'électrolyse, qui doivent être nettoyées pour éliminer cette accumulation de calcium. Il est donc nécessaire de disposer d'un procédé qui réduise le  US-A-4,405,574, discussed above, describes composites of particulate microporous anion exchange resin containing zirconium phosphate and indicates in column 3, lines 12-15, that more than 99% of the calcium is removed from a 26% brine solution containing about 0.7 g of calcium per liter. This represents a reduction from about 681 ppm calcium to about 7 ppm calcium. Although this calcium level is low, it is not adequate to meet the increasingly stringent requirements in the production of metallic lithium, where there is an increasing demand for a product whose impurity level approaches 0. Similarly, in the electrolysis of sodium chloride brines, even small amounts of calcium lead to a slow accumulation of calcium hydroxide in the electrolysis cells, which must be cleaned to remove this calcium accumulation. It is therefore necessary to have a process which reduces the

calcium présent dans les saumures au voisinage de 0 ppm.  calcium present in brines near 0 ppm.

Conformément à la présente invention, il est fourni un procédé d'élimination des ions calcium ou d'autres ions divalents de saumures industrielles ou naturelles contenant des taux élevés d'un autre ion en traitant la saumure, dans des conditions alcalines,par un échangeur d'ions d'oxyde hydraté choisi parmi ceux de zirconium, de titane, d'étain, de molybdène, de tungstène, de thorium, de niobium, de tantale ou de chrome, et les oxydes hydratés mélangés des métaux ci-dessus à une température 35 comprise entre la température ambiante et les environs du point d'ébullition de la saumure. Le pH de la saumure doit  In accordance with the present invention there is provided a method of removing calcium ions or other divalent ions from industrial or natural brines containing high levels of another ion by treating the brine, under alkaline conditions, with an exchanger. hydrated oxide ions chosen from those of zirconium, titanium, tin, molybdenum, tungsten, thorium, niobium, tantalum or chromium, and the hydrated oxides mixed with the above metals to a temperature between room temperature and around the boiling point of brine. The pH of the brine must

être suffisamment élevé pour permettre à l'échange de cations de s'effectuer.  be high enough to allow cation exchange to take place.

On précise que, selon l'invention, on entend par "échangeur d'ions d'oxyde hydraté" un composé de métal dans la formule duqueL il y a au moins un groupe OH.  It is specified that, according to the invention, the expression “hydrated oxide ion exchanger” means a metal compound in the formula duqueL there is at least one OH group.

Le carbonate de zirconium, l'hydroxyde de  Zirconium carbonate, hydroxide

zirconium, L'orthosulfate de zirconium et Le chlorure de zirconyle octahydrate sont des échangeurs d'ions préférés pour éliminer le calcium de saumures de Lithium telles que les solutions de chlorure de lithium. Ceci n'exclut pas d'autres composés du zirconium tels que le sulfate basique de zirconium, l'acétate de zirconium, l'oxynitrate de zirconium, l'hydroxychlorure de zirconium, etc., de l'utilisation comme échangeurs d'ions dans le procédé de la présente invention. Ces composés existent dans le commerce et sont pratiquement insolubles dans les saumures concentrées, caractéristique qui rend ces composés appropriés pour l'utilisation dans des opérations industrielles.  Zirconium, Zirconium orthosulfate and Zirconyl octahydrate chloride are preferred ion exchangers for removing calcium from Lithium brines such as lithium chloride solutions. This does not exclude other zirconium compounds such as basic zirconium sulfate, zirconium acetate, zirconium oxynitrate, zirconium hydroxychloride, etc., from use as ion exchangers in the process of the present invention. These compounds exist commercially and are practically insoluble in concentrated brines, a characteristic which makes these compounds suitable for use in industrial operations.

Les échangeurs d'ions d'oxyde hydraté utilisés dans la présente invention peuvent être ajoutés à la saumure sous forme particulaire à des températures comprises entre la température ambiante et les environs du point d'ébullition de la saumure, en agitant, pendant au moins 5 minutes. Cependant, les échangeurs d'ions d'oxyde hydraté peuvent également être utilisés sous une forme portée par un support; en général, le support est une résine, une membrane perméable ou un substrat minéral. Le terme "saumure" désigne ici de l'eau presque saturée avec des sels alcalins ou alcalino-terreux. Ces sels comprennent entre autres, des chlorures, bromures, sulfates, hydroxydes, nitrates, bromures, etc. de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux et des saumures naturelles.  The hydrated oxide ion exchangers used in the present invention can be added to the brine in particulate form at temperatures between room temperature and around the boiling point of the brine, with stirring, for at least 5 minutes. However, hydrated oxide ion exchangers can also be used in a form carried by a support; in general, the support is a resin, a permeable membrane or a mineral substrate. The term "brine" here refers to water almost saturated with alkaline or alkaline earth salts. These salts include, among others, chlorides, bromides, sulfates, hydroxides, nitrates, bromides, etc. of alkali or alkaline earth metals and natural brines.

Le présent procédé doit être effectué dans des conditions alcalines. Bien qu'il suffise que la solution ait un pH suffisamment élevé pour permettre à l'échange de cations de se produire, on préfère que le pH de la saumure soit dans liintervalle de 9 à 11. Le procédé est utili5 sable à des pH alcalins inférieurs à 9, mais l'élimination du calcium demande davantage de temps; les pH supérieurs à 11 peuvent également être utilisés, mais des améliorations du procédé ne justifient pas les coûts  The present process must be carried out under alkaline conditions. Although it is sufficient that the solution has a pH high enough to allow cation exchange to occur, it is preferred that the pH of the brine be in the range of 9 to 11. The process is useful at alkaline pHs less than 9, but removing calcium takes longer; pH above 11 can also be used, but process improvements do not justify the costs

de pH plus élevés.higher pH.

Fait surprenant, dans le procédé de l'invention pour l'élimination des ions calcium d'une saumure de chlorure de lithium, il est très souhaitable d'opérer dans l'intervalle de pH élevé de 9 à 11. Ceci est inattendu compte tenu de l'US-A- 4 405 574, qui, dans le paragraphe reliant les pages 2 et 3 déclare qu'une variable de travail importante du procédé est le pH de la saumure.Tel que mesuré au moyen d'électrodes de verre.. le procédé de Lee et Bauman revendique un pH de travail dans l'intervalle d'environ 5 à environ 20 8,5, ces auteurs n'ont donc aucune préférence entre  Surprisingly, in the process of the invention for removing calcium ions from lithium chloride brine, it is very desirable to operate in the high pH range of 9 to 11. This is unexpected given from US-A-4,405,574, which in the paragraph linking pages 2 and 3 states that an important working variable of the process is the pH of the brine. As measured by glass electrodes. the Lee and Bauman method claims a working pH in the range of about 5 to about 8.5, so these authors have no preference between

des conditions légèrement basiques et légèrement acides.  slightly basic and slightly acidic conditions.

Dans le procédé préféré de la présente invention pour éliminer les ions calcium des saumures de lithium, de l'hydroxyde de lithium est ajouté pour 25 ajuster l'alcalinité de la saumure à un pH entre 9 et 11. L'utilisation d'hydroxyde de lithium de haute pureté pour l'ajustement du pH évite l'introduction de contaminants indésirables à ce stade. On ajoute le composé du zirconium, et on agite la bouillie obtenue 30 à une température allant de la température ambiante à 80 C,pendant une durée de 15 minutes à plusieurs heures. La séparation des phases donne une saumure pratiquement exempte de calcium et une phase solide de l'échangeur chargé de calcium. L'échangeur peut ensuite 35 être régénéré pour une réutilisation ultérieure, comme  In the preferred process of the present invention for removing calcium ions from lithium brines, lithium hydroxide is added to adjust the alkalinity of the brine to a pH between 9 and 11. The use of hydroxide High purity lithium for pH adjustment prevents the introduction of unwanted contaminants at this stage. The zirconium compound is added, and the resulting slurry is stirred at a temperature ranging from room temperature to 80 C, for a period of 15 minutes to several hours. The separation of the phases gives a brine practically free of calcium and a solid phase of the exchanger charged with calcium. The exchanger can then be regenerated for later reuse, as

il est démontré dans les exemples.  it is demonstrated in the examples.

Le dosage du calcium dans les exemples illustratifs suivants a été effectué par spectroscopie d'absorption atomique. La quantité la plus faible détectable par cette technique est dans l'intervalle de 1 à 2 ppm pour le calcium. La présente invention sera plus complètement  The determination of the calcium in the following illustrative examples was carried out by atomic absorption spectroscopy. The lowest amount detectable by this technique is in the range of 1 to 2 ppm for calcium. The present invention will be more completely

comprise à la lecture de la description ci-après et des exemples qui l'accompagnent, dans lesquels sont  understood on reading the description below and the examples which accompany it, in which are

décrits des modes de réalisation particuliers de l'in10 vention. Il est à noter cependant que les techniciens peuvent modifier l'invention décrite dans le présent mémoire tout en obtenant les résultats favorables de  described particular embodiments of the invention. It should be noted, however, that technicians can modify the invention described in this specification while obtaining the favorable results of

cette invention.this invention.

Exemple 1Example 1

On introduit un échantillon de 0,60 g d'hydroxyde de zirconium sous la forme d'une poudre fine d'une taille d'environ 150 millimicrons (tamis n 100) dans 200 ml de solution d'une saumure de chlorure de lithium à 26 % contenant 24 ppm d'ions calcium. On 20 ajuste le pH de la solution à 10 par addition d'une faible quantité d'hydroxyde de lithium, puis on l'agite pendant 2 heures à 70 C et on la filtre. La teneur en  A sample of 0.60 g of zirconium hydroxide is introduced in the form of a fine powder with a size of about 150 millimicrons (sieve n 100) in 200 ml of a solution of lithium chloride brine at 26% containing 24 ppm calcium ions. The pH of the solution is adjusted to 10 by adding a small amount of lithium hydroxide, then it is stirred for 2 hours at 70 ° C. and filtered. Content

ion calcium du filtrat est de 2 ppm.  The calcium ion in the filtrate is 2 ppm.

Exemple 2Example 2

On répète l'exemple 1, excepté que la solution est conservée à la température ambiante (environ 21 à  Example 1 is repeated, except that the solution is stored at room temperature (approximately 21 to

22 C). La teneur en ion calcium du filtrat est de 2 ppm.  22 C). The calcium ion content of the filtrate is 2 ppm.

Exemple 3Example 3

On répète l'exemple 1 en utilisant du carbo30 nate basique de zirconium à la place de l'hydroxyde de zirconium. Le carbonate basique de zirconium a une taille de particule d'environ 150 millimicrons. La  Example 1 is repeated using basic zirconium carbohydrate in place of zirconium hydroxide. Basic zirconium carbonate has a particle size of about 150 millimicrons. The

teneur en ion calcium du filtrat est de 2 ppm.  calcium ion content of the filtrate is 2 ppm.

Exemple 4Example 4

On agite 100 ml de solution alcaline (pH 11) de chlorure de Lithium à 36 % contenant 120 ppm d'ion calcium avec 15 mL d'une solution à 20 % de chlorure de zirconyl octahydrate pendant 5 heures et demie à la température ambiante (22 C). La teneur en ion calcium du filtrat est de 2 ppm et le pH final est de 9.  100 ml of an alkaline solution (pH 11) of 36% lithium chloride containing 120 ppm of calcium ion are stirred with 15 ml of a 20% solution of zirconyl octahydrate chloride for 5 and a half hours at room temperature ( 22 C). The calcium ion content of the filtrate is 2 ppm and the final pH is 9.

Exemple 5Example 5

On ajoute de l'hydroxyde de lithium monohydrate à une saumure de chlorure de lithium à 26 % contenant 19 ppm de calcium pour ajuster le pH à 10. On ajoute 10 ensuite de l'hydroxyde de zirconium, et on agite la solution pendant 100 minutes à 22 C. La teneur en  Lithium hydroxide monohydrate is added to a 26% lithium chloride brine containing 19 ppm calcium to adjust the pH to 10. Then zirconium hydroxide is added, and the solution is stirred for 100 minutes at 22 C. The content of

calcium du filtrat est de 1,7 ppm.calcium from the filtrate is 1.7 ppm.

Exemple 6Example 6

On répète l'exemple 5 excepté qu'on agite la 15 solution à 450C pendant 100 minutes. La teneur en  Example 5 is repeated except that the solution is stirred at 450C for 100 minutes. Content

calcium du filtrat est de 1,4 ppm.calcium from the filtrate is 1.4 ppm.

Exemple 7Example 7

On répète l'exemple 5, excepté qu'on agite la  Example 5 is repeated, except that the

solution à 65 C pendant 100 minutes. La teneur en 20 calcium du filtrat est de 1,5 ppm.  solution at 65 C for 100 minutes. The calcium content of the filtrate is 1.5 ppm.

Exemple 8Example 8

On forme une bouillie d'un échantillon de 0,90 g d'hydroxyde de zirconium échangé par du calcium avec de l'eau distillée. On ajoute à la solution de l'acide chlorhydrique concentré jusqu'à obtention d'un pH de 1,5 à 1,7. Le filtrat obtenu contient tout le calcium précédemment adsorbé sur l'échangeur d'ion. La réutilisation de ce solide donne une fixation de calcium de 97 % à partir d'une saumure de chlorure de 30 lithium à 26 %. Plusieurs réutilisations et régénérations successives n'ont montré aucune diminution de  A slurry of a 0.90 g sample of zirconium hydroxide exchanged with calcium with distilled water is formed. Concentrated hydrochloric acid is added to the solution until a pH of 1.5 to 1.7 is obtained. The filtrate obtained contains all the calcium previously adsorbed on the ion exchanger. Reusing this solid gives 97% calcium fixation from 26% lithium chloride brine. Several successive reuse and regeneration showed no decrease in

la fixation de calcium.calcium fixation.

Exemple 9Example 9

On traite un échantillon de 0,60 g de carbonate 35 basique de zirconium échangé par du calcium comme dans l'exemple 8. Aucune diminution de la fixation de calcium n'est observée après plusieurs réutilisations  A sample of 0.60 g of basic zirconium carbonate exchanged with calcium is treated as in Example 8. No reduction in the fixation of calcium is observed after several reuse

et régénérations.and regenerations.

Exemple 10Example 10

On alcalinise (à pH 10) 200 ml d'une solution de chlorure de lithium à 11, 3 % en poids contenant 1 880 ppm de Ca et 520 ppm de Mg en ajoutant de l'hydroxyde de lithium monohydrate puis on la traite par 6 g d'hydroxyde de zirconium. On agite le mélange à 70 C 10 pendant 90 minutes. La teneur finale en calcium est de 13 ppm (fixation du calcium 99,3 %), et la teneur finale en magnésium est de 0,2 ppm (fixation du Mg  200 ml of an 11.3% by weight lithium chloride solution containing 1880 ppm of Ca and 520 ppm of Mg are basified (at pH 10) by adding lithium hydroxide monohydrate and then treated with 6 g of zirconium hydroxide. The mixture is stirred at 70 ° C. for 90 minutes. The final calcium content is 13 ppm (99.3% calcium fixation), and the final magnesium content is 0.2 ppm (Mg fixation

%). Le pH final est de 10,2.%). The final pH is 10.2.

Exemple 11Example 11

On traite 200 ml d'une solution d'hydroxyde de lithium à 9 % contenant 61 ppm d'ion calcium par 0,4 g d'hydroxyde:de zirconium (taille des particules environ 150 millimicrons). On agite Le mélange dans un agitateur ayant l'action du poignet à 70 C pendant 20 15 minutes. On obtient une fixation des ions calcium  200 ml of a 9% lithium hydroxide solution containing 61 ppm of calcium ion are treated with 0.4 g of zirconium hydroxide (particle size approximately 150 millimicrons). The mixture is stirred in an agitator having the action of the wrist at 70 ° C. for 20 minutes. Calcium ions are fixed

de 85 %.85%.

Exemple 12Example 12

On traite 100 mL d'une solution d'hydroxyde de lithium à 5 % contenant 30 ppm de calcium par 0,2 g 25 d'hydroxyde de zirconium. On agite le mélange dans un agitateur à 700C pendant 100 minutes. On obtient une  100 ml of a 5% lithium hydroxide solution containing 30 ppm of calcium are treated with 0.2 g of zirconium hydroxide. The mixture is stirred in a stirrer at 700C for 100 minutes. We get a

fixation du calcium de 97 % (1 ppm Ca).  fixation of 97% calcium (1 ppm Ca).

Exemple 13Example 13

On traite 200 ml d'une solution d'hydroxyde 30 de lithium à 9,6 % en poids contenant 39 ppm de Ca par 0,82 g d'hydroxyde de zirconium. On agite la solution à la température ambiante pendant 100 minutes. La teneur  200 ml of a 9.6% by weight lithium hydroxide solution containing 39 ppm of Ca are treated with 0.82 g of zirconium hydroxide. The solution is stirred at room temperature for 100 minutes. Content

en calcium du filtrat est de 3,8 ppm; la teneur en zirconium est de 2,7 ppm. La fixation du calcium est 35 de 90 %.  in calcium of the filtrate is 3.8 ppm; the zirconium content is 2.7 ppm. Calcium fixation is 90%.

ExemptDle 14 On traite 200 mL d'une solution à 4,8 % en poids d'hydroxyde de lithium contenant 38 ppm de Ca par 0,81 g d'hydroxyde de zirconium. On agite le mélange à la température ambiante pendant 120 minutes. La fixation de calcium est de 95 %; la teneur en calcium du filtrat est de 1, 9 ppm. La teneur en zirconium du  ExemptDle 14 200 ml of a 4.8% by weight solution of lithium hydroxide containing 38 ppm of Ca are treated with 0.81 g of zirconium hydroxide. The mixture is stirred at room temperature for 120 minutes. Calcium fixation is 95%; the calcium content of the filtrate is 1.9 ppm. The zirconium content of

filtrat est de 2 ppm.filtrate is 2 ppm.

Exemple 15Example 15

On agite à 70 C pendant 100 minutes 100 mL d'une solution de sulfate de lithium à 10 % contenant 363 ppm d'ion calcium et 1 678 ppm d'ions magnésium avec 0,53 g d'hydroxyde de lithium monohydrate et 0,53 g d'hydroxyde de zirconium. On réalise une fixation 15 des ions de calcium de 75 % et une fixation des ions  Stirred at 70 ° C. for 100 minutes 100 ml of a 10% solution of lithium sulphate containing 363 ppm of calcium ion and 1 678 ppm of magnesium ions with 0.53 g of lithium hydroxide monohydrate and 0, 53 g of zirconium hydroxide. 75% calcium ions are bound and the ions are bound

magnésium de 67 %. Le pH final est de 9,5.  67% magnesium. The final pH is 9.5.

Exemple 16Example 16

On agite à 70 C pendant 100 minutes 100 ml d'une solution de sulfate de lithium à 10 % contenant 20 432 ppm d'ions calcium avec 1 g d'orthosulfate de  Stirred at 70 ° C. for 100 minutes 100 ml of a 10% lithium sulphate solution containing 20,432 ppm of calcium ions with 1 g of orthosulphate

zirconium et 0,6 g d'hydroxyde de lithium monohydrate.  zirconium and 0.6 g of lithium hydroxide monohydrate.

On obtient une fixation d'ion calcium de 82 Z. Le  A calcium ion fixation of 82 Z is obtained.

pH final est de 11.final pH is 11.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour L'élimination substantielle du calcium et/ou d'autres ions divalents de saumures contenant des taux élevés d'un autre ion, caractérisé en ce que (a) on ajuste le pH de la saumure si nécessaire à un pH alcalin avec une matière alcaline; et (b) on met en contact La saumure pendant au moins 5 minutes avec un échangeur d'ions d'oxyde hydraté choisi parmi ceux de zirconium, de titane, d'étain, de molybdène, de tungstène,  1. Process for the substantial elimination of calcium and / or other divalent ions from brines containing high levels of another ion, characterized in that (a) the pH of the brine is adjusted if necessary to an alkaline pH with an alkaline material; and (b) the brine is brought into contact for at least 5 minutes with a hydrated oxide ion exchanger chosen from those of zirconium, titanium, tin, molybdenum, tungsten, de thorium, de niobium, de tantale et de chrome, et les 10 oxydes hydratés mélangés des métaux ci-dessus.  thorium, niobium, tantalum and chromium, and the mixed hydrous oxides of the above metals. 2. Procédé pour l'élimination des ions de calcium d'une saumure de Lithium selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajuste Le pH de la saumure de Lithium à une valeur de 9 11 et en ce qu'on met en 15 contact la saumure avec un composé du zirconium choisi parmi le carbonate basique de zirconium, l'hydroxyde de zirconium, L'orthosulfate de zirconium et le chlorure de  2. Method for the removal of calcium ions from a lithium brine according to claim 1, characterized in that the pH of the lithium brine is adjusted to a value of 9 11 and in that the Contacting the brine with a zirconium compound chosen from basic zirconium carbonate, zirconium hydroxide, zirconium orthosulfate and zirconyle octahydrate.zirconyl octahydrate. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que Le pH est ajusté à 9 à 11 en  3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the pH is adjusted to 9 to 11 in utilisant l'hydroxyde de lithium.using lithium hydroxide. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme échangeur d'ions un sel de zirconium choisi parmi l'acétate de zirconium, le sulfate 25 basique de zirconium, l'oxynitrate de zirconium, l'hydroxychlorure de zirconium.  4. Method according to claim 1, characterized in that a zirconium salt chosen from zirconium acetate, basic zirconium sulfate, zirconium oxynitrate, zirconium hydroxychloride is used as the ion exchanger. . 5. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la température est comprise entre  5. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature is between la température ambiante et 80'C.room temperature and 80'C. 6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que d'autres ions divalents sont éliminés des saumures.  6. Method according to claim 1, characterized in that other divalent ions are removed from the brines. 7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur d'ion est pratiquement insoluble 35 dans des saumures concentrées.  7. Method according to claim 1, characterized in that the ion exchanger is practically insoluble in concentrated brines. 8. Procédé suivant La revendication 1, caractérisé en ce que le temps de contact varie de  8. Method according to claim 1, characterized in that the contact time varies from minutes à plusieurs heures.minutes to several hours. 9. Procédé suivant La revendication 1, 5 caractérisé en ce que l'échangeur d'ion est L'un quelconque de ceux définis dans les revendications 1,  9. Method according to claim 1, 5 characterized in that the ion exchanger is any one of those defined in claims 1, 2 ou 4, supporté par une résine, une membrane perméable ou un substrat minéral.  2 or 4, supported by a resin, a permeable membrane or a mineral substrate. 10. Procédé suivant la revendication 1, 10 caractérisé en ce que l'échangeur d'ion est l'un  10. Method according to claim 1, 10 characterized in that the ion exchanger is one quelconque de ceux définis dans les revendications 1, 2,  any of those defined in claims 1, 2, 4 ou 9, dans Lequel l'échangeur d'ion est régénéré  4 or 9, in which the ion exchanger is regenerated par un acide et réintroduit dans le procédé.  with an acid and reintroduced into the process. 11. Procédé suivant la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le calcium est éliminé des saumures contenant d'autres sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux.  11. The method of claim 1, characterized in that the calcium is removed from the brines containing other alkali or alkaline earth metal salts. 12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le calcium est éliminé des saumures industrielles ou naturelles contenant des sulfates, hydroxydes, nitrates, bromures ou chlorures12. Method according to claim 11, characterized in that the calcium is eliminated from industrial or natural brines containing sulfates, hydroxides, nitrates, bromides or chlorides de métaux alcalins ou alcalino-terreux.  of alkali or alkaline earth metals.
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