RU2660864C2 - Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов - Google Patents

Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов Download PDF

Info

Publication number
RU2660864C2
RU2660864C2 RU2016151960A RU2016151960A RU2660864C2 RU 2660864 C2 RU2660864 C2 RU 2660864C2 RU 2016151960 A RU2016151960 A RU 2016151960A RU 2016151960 A RU2016151960 A RU 2016151960A RU 2660864 C2 RU2660864 C2 RU 2660864C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
concentrate
licl
carbonate
brine
Prior art date
Application number
RU2016151960A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016151960A (ru
RU2016151960A3 (ru
Inventor
Арсен Шамсудинович Рамазанов
Миясат Арсеновна Каспарова
Давид Русланович Атаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН
Priority to RU2016151960A priority Critical patent/RU2660864C2/ru
Publication of RU2016151960A publication Critical patent/RU2016151960A/ru
Publication of RU2016151960A3 publication Critical patent/RU2016151960A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2660864C2 publication Critical patent/RU2660864C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00Lithium compounds
    • C01D15/08Carbonates; Bicarbonates

Abstract

Изобретение относится к гидрометаллургии лития и может быть использовано при переработке литийсодержащих природных вод и технологических растворов. Получают литийалюминиевый концентрат путем обработки литийсодержащего рассола суспензией свежеосажденного гидроксида алюминия при рН 8,5±0,5, температуре 20-50°С и продолжительности перемешивания 20-60 минут. Полученный концентрат отделяют от маточного раствора фильтрованием на нутч-фильтре и промывкой пресной водой при Т:Ж=1:5. Промытый осадок концентрата без сушки с влажностью 60-70% загружают в экстрактор типа Сокслет и 10-кратно обрабатывают дистиллированной водой при температуре 100°С с получением концентрированного раствора хлорида лития, который для очистки от примесей кальция нагревают до 90°С и при перемешивании подвергают обработке насыщенным раствором Na2CO3. Из очищенного от примесей кальция концентрата получают карбонат лития с содержанием основного вещества 99,6% путем дозирования в него насыщенного раствора карбоната натрия. Осадок отделяют от маточного раствора, промывают ступенчато тремя порциями насыщенного раствора Li2CO3 при Т:Ж=1:5, после чего Li2CO3 сушат. Обеспечивается получение карбоната лития высокой степени очистки, упрощение и повышение эффективности технологического процесса получения карбоната лития. 1 ил, 2 табл., 7 пр.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к гидрометаллургии лития и может быть использовано для производства соединений лития из литиевых концентратов, полученных путем обогащения природных литийсодержащих рассолов.
Уровень техники
В настоящее время соли лития получают в основном из гидроминерального сырья (озерные рассолы, рассолы саларов, подземные рассолы), так как данный вид сырья позволяет создать предприятия с более высокими экономическими и экологическими показателями [1].
Все современные технологии получения солей лития из литийсодержащего гидроминерального сырья основаны на его обогащении по литию. При этом обогащение природных рассолов хлоридного натриевого типа с низким содержанием кальция и магния осуществляют по галургической технологии последовательным высаливанием компонентов рассола (NaCl. KCl, KCl⋅MgCl2⋅6H2O, MgCl2⋅6H2O) и концентрированием, таким образом, исходного рассола по LiCl до предельно высокого содержания, т.е. до концентрации, выше которой идет осаждение двойных солей LiCl⋅MgCl2⋅7H2O, LiCl⋅CaCl2⋅5H2O [2, 3].
Очистку полученного литиевого концентрата от кальция и магния производят в бассейнах путем добавления оксида кальция, при наличии SO4 2- ионов осаждаются CaSO4 и Mg(OH)2 [4]. После очистки от примесей из жидкого литиевого концентрата получают хлорид лития упариванием или карбонат лития содовым осаждением с содержанием основного вещества не более 98% [1, 2].
Получаемые из литиевых концентратов соли лития LiCl и Li2CO3 для повышения их чистоты подвергают очистке. Так, для получения хлорида лития используют экстракцию его изопропанолом с отделением нерастворимых солей (в основном NaCl), a LiCl после отделения изопропанола и высушивания используют для получения металла (пат. США 4271131) [4].
Для очистки карбоната лития используют цикл карбонизации/декарбонизации с целью получения безнатриевого карбоната лития (пат. США 6207126) [5].
Таким образом, при переработке литийсодержащих рассолов хлоридного натриевого типа с низким содержанием кальция и магния с получением литиевого концентрата методом естественного упаривания в бассейнах не предусматривается его глубокая очистка от примесей. Повышение чистоты литиевых продуктов осуществляется путем очистки получаемых солей [4, 5].
Из природных рассолов хлоридного типа с высоким содержанием магния и кальция получить жидкие литиевые концентраты методом упаривания для получения солей лития невозможно.
Известны способы получения литиевого концентрата прямым сорбционным извлечением лития из таких рассолов, основанных на образовании микрокристаллических алюминатов лития в порах ионообменной смолы [6-10]. Однако было обнаружено, что поры смолы засоряются примесями, содержащимися в рассоле, что приводит к неспособности ионообменной смолы к восстановлению.
Для извлечения хлорида лития из литийсодержащих природных рассолов с высоким содержанием магния и кальция предложен гранулированный сорбент на основе дефектной разновидности соединения LiCl⋅2Al(HO)3⋅mH2O [11-13]. Процесс осуществляется в условиях ступенчато-противоточного контакта фаз как при насыщении литием сорбента (контакт природного рассола с исходным сорбентом), так и при вытеснении отработанного рассола из сорбента (контакт насыщенного сорбента с раствором вытеснения) и последующей десорбции LiCl (контакт насыщенного сорбента с пресной водой). При этом получают первичный жидкий литиевый концентрат с содержанием LiCl 5.2-6.0 г/л и общим содержанием примесей (MgCl2+CaCl2) 5.0 г/л, который в дальнейшем концентрируют по хлориду лития до ≥300 г/л и используют для получения LiCl и Li2CO3 [11].
Данный способ имеет недостатки. Это использование в процессе обогащения движущегося слоя гранулированного сорбента на основе дефектной структуры LiCl⋅2Al(OH)3⋅mH2O, что приводит к его износу за счет истирания гранул более 37% в год от массы единовременной загрузки сорбента. Кроме того, для реализации способа обогащения с движущимся слоем сорбента требуется сложное и уникальное оборудование.
Известен способ получения литиевого концентрата [14] в сорбционно-десорбционном модуле с неподвижным слоем сорбента на основе дефектной разновидности соединения LiCl⋅2Al(OH)3⋅mH2O путем фильтрации исходного рассола на проток или порциями рассола заданного объема с различным содержанием LiCl в порядке возрастания концентрации LiCl в порции через неподвижный слой, зажатого между нижней и верхней дренажными системами, гранулированного сорбента в направлении снизу вверх с вводом фильтруемого рассола в нижнюю зернисто-насадочную дренажную систему через нижний патронный дренажно-распределительный коллектор и его выводом через верхнюю зернисто-насадочную дренажную систему в обход верхнего патронного дренажно-распределительного коллектора; вытеснение рассола из слоя гранулированного сорбента осуществляют порциями первичного литиевого концентрата или раствора NaCl заданного объема с различным содержанием примесей магния и кальция в порядке уменьшения их концентрации в порции в направлении движения потока сверху вниз с вводом вытесняющего потока в верхнюю насадочную дренажную систему через верхний патронный дренажно-распределительный коллектор и выводом вытесняемого потока последовательно через нижнюю зернисто-насадочную дренажную систему в нижний патронный дренажно-распределительный коллектор; десорбцию хлорида лития с гранулированного сорбента осуществляют в процессе фильтрации через него до полного перевода сорбированного LiCl в раствор на проток или ступенчато порциями воды заданного объема с различным содержанием LiCl в порядке уменьшения концентрации LiCl в порции в направлении движения потока снизу вверх с вводом десорбирующей жидкости в нижнюю дренажную зернисто-насадочную систему через нижний дренажно-распределительный коллектор и выводом первичного литиевого концентрата последовательно через верхнюю дренажную зернисто-насадочную систему и далее через верхний дренажно-распределительный коллектор. В результате получают первичный жидкий литиевый концентрат, содержащий, г/дм3: LiCl 5.7, MgCl2 6.0, CaCl2 1.1, NaCl - 1.2. Первичный литиевый концентрат подвергают очистке с использованием карбоната лития при перемешивании и нагревании смеси до температуры 60-90°С для осаждения магнезии углекислой и карбоната кальция; очищенный концентрат подвергают концентрированию сначала обратноосмотическим методом с получением потока обессоленной воды, используемой на стадии десорбции хлорида лития в сорбционно-десорбционном модуле, и потока промежуточного литиевого концентрата с содержанием LiCl 60-65 г/дм3, который затем доводят до содержания хлорида лития термическим упариванием до 190-210 г/дм3 и подвергают доочистке от примесей реагентным методом; вторичный литиевый концентрат подвергают доочистке реагентным методом от магния, кальция и микропримесей сульфат- и борат-ионов. Из очищенного вторичного литиевого концентрата получают карбонат лития путем дозирования в него насыщенного раствора соды, содержащего стехиометрические количества Na2CO3, требуемого для осаждения Li2CO3, осадок отделяют от маточного раствора, промывают ступенчато тремя порциями насыщенного раствора Li2CO3 при Ж:Т=5:1, после чего Li2CO3 сушат. В высушенном продукте содержание основного вещества не ниже 99.6% [14].
По своей технической сущности и достигаемому результату этот способ является наиболее близким к заявляемому нами и выбран в качестве прототипа.
Прототип имеет следующие недостатки: 1. Гранулированный сорбент на основе LiCl⋅2Al(OH)3⋅mH2O предназначен для извлечения лития из хлоридных рассолов с содержанием LiCl около 3 г/дм3 и общим солесодержанием более 400 г/дм3. При этом, в основном, достигается эффект разделения лития и макрокомпонентов с частичным концентрированием по литию, т.к. образуется первичный литиевый концентрат, содержащий, г/дм3: LiCl - 5.7, MgCl2 - 6.0, CaCl2 - 1.1, NaCl - 1.2. [15]. Таким образом, данный сорбент не может быть эффективно и экономично использован для получения литиевых концентратов из менее минерализованных рассолов с низким содержанием LiCl.
2. Низкая емкость гранулированного сорбента на основе LiCl⋅2Al(OH)3⋅mH2O по литию обусловленная дефицитом хлорида лития в составе сорбента, который не должен превышать 35%, так как при увеличении дефицита сорбент начинает разрушаться. На практике, чтобы исключить возможное разрушение сорбента при его использовании в циклах «сорбция - десорбция», предельную емкость ограничивают значением 2-3 мг/г [15].
3. При эксплуатации гранулированного сорбента отмечается снижение концентрации LiCl в производимых первичных литиевых концентратах примерно на 20-25%. Причиной снижения емкости сорбента, по мнению разработчиков, является сужение транспортных каналов в сорбенте за счет осаждения Mg(OH)2, что приводит к недонасышению сорбента на стадии сорбции и, как следствие, на стадии десорбции десорбируется дополнительная часть LiCl из структуры сорбента и величина дефицита LiCl резко возрастает, что недопустимо, т.к. может привести к разрушению сорбента [12].
4. Образование балластной фазы Mg(OH)2 обусловливает меньшую доступность рассола к сорбенту на операции сорбции и десорбирующей жидкости на стадии десорбции. Следствием этого является снижение концентрации LiCl в товарном литиевом концентрате. Чтобы исключить образование Mg(OH)2, необходимо подкислять растворы на стадии вытеснения рассола из слоя сорбента [15].
5. Для осуществления данной многостадийной технологии требуется сложное и уникальное оборудование, в котором необходимо предусмотреть: двухстадийное концентрирование первичного литиевого концентрата (сначала обратноосмотическое и затем термическое упаривание); дренажную систему, рассчитанную на задержку мелкой фракции, образующейся в результате частичного разрушения сорбента в процессе эксплуатации, и на эффективную регенерацию дренажных патронов [15].
Как следует из вышесказанного, гранулированный сорбент на основе LiCl⋅2Al(OH)3⋅mH2O с дефектной структурой требует повышенного внимания к соблюдению технологического режима для сохранения внутреннего состояния сорбента и постоянного контроля как состава сорбента, так и поступающего рассола и промежуточных жидких фаз на всех многочисленных стадиях технологического процесса сорбционного обогащения рассола.
Сущность изобретения
Технический результат для устранения указанных недостатков достигается тем, что в предлагаемом способе сорбционное извлечение лития из литийсодержащих рассолов осуществляют в реакторе с мешалкой однократной обработкой очищенного от магния рассола суспензией свежеосажденного гидроксида алюминия и хлорида натрия или хлорида кальция при рН 8.5±0.5, температуре 20-50°С и продолжительности перемешивания 20-60 мин; полученный литийалюминиевый концентрат (ЛАК), основной фазой которого является хлорсодержащая разновидность двойного гидроксида алюминия и лития - LiCl⋅2Al(ОН)3⋅2H2O, отделяют от маточного раствора фильтрованием на нутч-фильтре и промывают пресной водой при Т:Ж=1:5.
Технический результат достигается тем, что промытый осадок ЛАК без сушки с влажностью 60-70% загружают в экстрактор типа Сокслета и 10-кратно обрабатывают дистиллированной водой при температуре 100°С. Одним и тем же объемом воды обрабатывают 4-5 навески ЛАК, при этом получают водный экстракт с содержанием, г/см3: LiCl 150-200, NaCl 30-40, CaCl2 2-7. Степень извлечения лития из ЛАК в водный раствор составляет 98%.
Технический результат достигается тем, что концентрированный раствор хлорида лития с целью очистки от примесей кальция, нагревают до 90°С и при перемешивании подвергают обработке насыщенным раствором Na2CO3.
Из очищенного от примесей кальция литиевого концентрата получают карбонат лития путем дозирования в него насыщенного раствора карбоната натрия, содержащего стехиометрическое количество Na2CO3, необходимого для осаждения Li2CO3, осадок отделяют от маточного раствора, промывают ступенчато тремя порциями насыщенного раствора Li2CO3 при Т:Ж=1:5 в порядке снижения концентрации натрия в каждой порции промывной воды, после чего Li2CO3 сушат. Часть Li2CO3 используют для приготовления насыщенного раствора Li2CO3, используемого для промывки осадка карбоната лития от маточного раствора. В высушенном продукте содержание основного вещества - Li2CO3, не ниже 99.6%.
Технический результат достигается тем, что влажный осадок гидроксида алюминия, полученный после выщелачивания хлорида лития из ЛАК обработкой дистиллированной водой в экстракторе типа Сокслет, направляют на приготовление оборотного раствора хлорида алюминия, который используется для синтеза суспензии свежеосажденного активного гидроксида алюминия.
Таким образом, основными отличительными признаками заявляемого изобретения являются: 1) использование свежеосажденного активного гидроксида алюминия для селективного сорбционного извлечения и концентрирования лития не только из крепких рассолов, но и из слабоминерализованных природных вод и технологических растворов, при этом емкость свежеосажденного гидроксида алюминия по Li+составляет 12-14 мг/г сорбента, в то время емкость гранулированного сорбента на основе LiCl⋅2Al(OH)3⋅mH2O по литию составляет 2-3 мг/г; 2) сорбционное извлечение лития из гидроминерального сырья с использованием свежеосажденного активного гидроксида алюминия осуществляется в реакторе с перемешивающим устройством; 3) получение первичного концентрированного раствора с содержанием LiCl 150-200 г/дм3 обработкой 4-5 навесок ЛАК одним и тем же объемом воды в экстракторе типа Сокслет, в прототипе первичный литийсодержащий водный раствор с содержанием LiCl 5.7 г/ дм3 сначала подвергают концентрированию обратноосмотическим методом до содержания LiCl 60-65 г/дм3, затем доводят до содержания хлорида лития до 190-210 г/дм3 термическим упариванием.
Преимущества предлагаемого способа по сравнению со способом прототипа состоят: 1) в возможности селективно извлекать литий из слабых и крепких природных рассолов; 2) в упрощении аппаратурного оформления для реализации процесса сорбционного извлечения лития из гидроминерального сырья, т.е. в замене сложного сорбционно-десорбционного модуля с двумя дренажными системами на реактор с мешалкой; 3) в сокращении продолжительности полного цикла процесса извлечения лития из рассола с 6 ч в прототипе до 3 ч в предлагаемом способе; 4) в упрощении процесса получения очищенного от примесей концентрированного раствора LiCl для последующего получения высокочистого карбоната лития за счет исключения стадий ионообменной очистки от примесей кальция, магния и обратноосмотического концентрирования первичного литиевого концентрата.
Состав литийсодержащих геотермальных вод месторождений Республики Дагестан представлен в табл. 1.
Figure 00000001
Предлагаемое изобретение поясняется примерами 1-7, результаты которых представлены в табл. 2.
Пример 1. 50 дм3 литийсодержащей геотермальной воды Берикейского месторождения с содержанием LiCl 0.269 г/дм3 и минерализацией 70 г/дм3 очищают от магния добавлением 35 г СаО. Для синтеза легкофильтруемого активного гидроксида алюминия к 0.4 дм3 3 М раствора AlCl3 при перемешивании приливают 0.9 дм3 4 М раствора NaOH в течение 1-2 мин (время добавления щелочи не сказывается на сорбционных свойствах гидроксида алюминия). В реакторе с мешалкой обрабатывают 50 дм3 очищенного от магния рассол суспензией Al(ОН)3 и NaCl при мольном соотношении LiCl:Al(OH)3 в пульпе 1:4, рН 8.5±0.5, температуре 20°С и продолжительности перемешивания 60 минут.
AlCl3+3NaOH=Al(ОН)3↓+3NaCl
2Al(ОН)3+LiCl+2H2O=LiCl⋅2Al(ОН)3⋅2H2O↓
Степень извлечения лития из рассола в литийалюминиевый концентрат (ЛАК) 96.7%. Полученный ЛАК отделяют от маточного раствора фильтрованием на нутч-фильтре и промывают пресной водой репульпацией при Т:Ж=1:5, затем повторно фильтруют на нутч-фильтре.
Навеску промытого осадка ЛАК с влажностью 60% в количестве 300 г (состав, г: LiCl - 13, Al(ОН)3 - 94, NaCl - 4, CaCl2 - 0.3, H2O - 181) загружают в экстрактор типа Сокслет и 10-кратно обрабатывают 300 см3 дистиллированной воды при температуре 100°С. Одним и тем же объемом воды обрабатывают 5 навесок ЛАК, при этом получают 395 см3 водного экстракта с содержанием, г/дм3: LiCl 152, NaCl 33 и CaCl2 2. Степень извлечения лития из ЛАК в водный раствор составляет 98%.
С целью очистки от примесей кальция 395 см концентрированного раствора хлорида лития нагревают до 90°С и при перемешивании подвергают обработке 9 см3 18%-го раствора Na2CO3.
CaCl2+Na2CO3=СаСО3↓+2NaCl
Из 404 см3 очищенного от примесей кальция литиевого концентрата, содержащего 60 г LiCl, получают карбонат лития путем дозирования в него насыщенного раствора карбоната натрия, содержащего Na2CO3 на 10% больше стехиометрического количества, необходимого для осаждения Li2CO3.
2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl
Осадок Li2CO3 48.6 г (выход 93.1%) отделяют от маточного раствора, промывают ступенчато тремя порциями насыщенного раствора Li2CO3 при Т:Ж=1:5, в порядке снижения концентрации натрия в каждой порции промывной воды, после чего Li2CO3 сушат. Часть Li2CO3 используют для приготовления насыщенного раствора Li2CO3. В высушенном продукте содержание основного вещества не ниже 99.7%.
268 г осадка гидроксида алюминия с влажностью 60%, полученный после выщелачивания хлорида лития из ЛАК обработкой водой в экстракторе типа Сокслет, растворяют в 368 см3 30%-ной соляной кислоты в герметичном кислотоупорном реакторе при температуре 100-110°С и направляют на синтез суспензии свежеосажденного активного гидроксида алюминия.
Al(ОН)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Пример 2. 50 дм очищенного от магния рассола Берикейского месторождения обрабатывают суспензией Al(ОН)3 и NaCl при мольном соотношении LiCl:Al(OH)3 в пульпе 1:3, рН 8.5±0.5, температуре 20°С и продолжительности перемешивания 60 минут. Степень извлечения лития из рассола в ЛАК составляет 88.2%.
Пример 3. 50 дм очищенного от магния рассола Берикейского месторождения обрабатывают суспензией Al(ОН)3 и NaCl при мольном соотношении LiCl:Al(OH)3 в пульпе 1:4, рН 8.5±0.5, температуре 50°С и продолжительности перемешивания 20 минут. Степень извлечения лития из рассола в ЛАК составляет 91.4%.
Пример 4. 50 дм литийсодержащей геотермальной воды Тарумовского месторождения с содержанием LiCl 1.184 г/дм3 и минерализацией 210 г/дм3 очищают от магния добавлением 104 г СаО. Для синтеза легкофильтруемого активного гидроксида алюминия к 1.16 дм3 3 М раствора AlCl3 при перемешивании приливают 2.61 дм3 4 М раствора NaOH в течение 2 минут. Затем 50 дм3 очищенного от магния рассола обрабатывают в реакторе с мешалкой суспензией Al(ОН)3 и NaCl при мольном соотношении LiCl:Al(OH)3 в пульпе 1:2.5, рН 8.5±0.5, температуре 50°С и продолжительности перемешивания 20 минут. Степень извлечения лития из рассола в ЛАК 97.5%.
AlCl3+3NaOH=Al(ОН)3↓+3NaCl
2Al(ОН)3+LiCl+2H2O=LiCl⋅2Al(ОН)3⋅2H2O↓
Полученный ЛАК отделяют от маточного раствора фильтрованием на нутч-фильтре и промывают пресной водой репульпацией при Т:Ж=1:5, затем повторно фильтруют на нутч-фильтре.
Навеску промытого осадка ЛАК с влажностью 60% в количестве 855 г (состав, г: LiCl - 58, Al(ОН)3 - 271, NaCl - 11, CaCl2 - 2, H2O - 513) загружают в экстрактор типа Сокслет и 10-кратно обрабатывают 900 см3 воды при температуре 100°С.Одним и тем же объемом воды обрабатывают 4 навески ЛАК, при этом получают 1090 см водного экстракта с содержанием, г/дм3: LiCl 208, NaCl 40 и CaCl2 7. Степень извлечения лития из ЛАК в водный раствор составляет 98%.
С целью очистки от примесей кальция 1120 см концентрированного раствора хлорида лития нагревают до 90°С и при перемешивании подвергают обработке 36 см3 18%-го раствора Na2CO3.
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
Из 1156 см очищенного от примесей кальция литиевого концентрата содержащего 227 г LiCl получают карбонат лития путем дозирования в него насыщенного раствора карбоната натрия, содержащего Na2CO3 на 10% больше стехиометрического количества необходимого для осаждения Li2CO3.
2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl
Осадок Li2CO3 215 г (выход 94.7%) отделяют от маточного раствора, промывают ступенчато тремя порциями насыщенного раствора Li2CO3 при Т:Ж=1:5, в порядке снижения концентрации натрия в каждой порции промывной воды, после чего Li2CO3 сушат. Часть Li2CO3 используют для приготовления насыщенного раствора Li2CO3. В высушенном продукте содержание основного вещества не ниже 99.6%.
Осадок гидроксида алюминия с влажностью 60%, полученный после обработки водой ЛАК, как в примере 1 растворяют в стехиометрическом количестве 30%-ной соляной кислоты и направляют на синтез суспензии свежеосажденного активного гидроксида алюминия.
Пример 5. 50 дм3 очищенного от магния рассола Тарумовского месторождения обрабатывают суспензией Al(ОН)3 и NaCl при мольном соотношении LiCl:Al(OH)3 в пульпе 1:2.5, рН 8.5±0.5, температуре 20°С и продолжительности перемешивания 60 минут .Степень извлечения лития из рассола в ЛАК составляет 93.5%.
Пример 6. 50 дм очищенного от магния рассола Тарумовского месторождения обрабатывают суспензией Al(ОН)3 и NaCl при мольном соотношении LiCl:Al(OH)3 в пульпе 1:3, рН 8.5±0.5, температуре 20°С и продолжительности перемешивания 60 минут. Степень извлечения лития из рассола в ЛАК составляет 99.0%.
Пример 7. 50 дм3 очищенного от магния рассола Тарумовского месторождения обрабатывают суспензией Al(ОН)3 и NaCl при мольном соотношении LiCl:Al(OH)3 в пульпе 1:3, рН 8.5±0.5, температуре 50°С и продолжительности перемешивания 20 минут. Степень извлечения лития из рассола в ЛАК составляет 99.8%.
Figure 00000002
Из результатов примеров, представленных в табл.2 следует, что для практически полного извлечения лития из рассола с общей минерализацией менее 100 г/дм необходимо ввести свежеосажденного гидроксида алюминия из расчета на 1 моль лития в рассоле 4 моля сорбента, при этом желательно процесс сорбции осуществлять при температуре около 20-30°С, т.к. при 50°С наблюдается частичная десорбция лития с сорбента. Для рассола с Тарумовского месторождения с минерализацией 210 г/дм3, расход сорбента обеспечивающего извлечение лития более чем 96%, составляет 2.5 моля свежеосажденного гидроксида алюминия на 1 моль лития. Причем скорость и степень извлечения лития из крепкого рассола при 50°С выше, чем при 20°С.
Указанные признаки в сочетании позволяют получить карбонат лития высокой степени чистоты и создать безотходный технологический процесс получения карбоната лития из литийсодержащих природных и техногенных хлоридных растворов.
Предлагаемый способ существенно проще известного (прототипа), кроме того, может быть использован для извлечения лития не только из крепких, но и из слабых рассолов.
Используемые источники информации
1. Ю.И. Остроушко, Т.В. Дегтярева. Гидроминеральное сырье неисчерпаемый источник лития. Аналитический обзор. Москва, Изд. ЦНИИАТОМИНФОРМ, 1999, 64 с.
2. Pat. 4243392 US Process for solar concentration of lithium hloride brines / P.M. Brown, et. al. Заявл. 23.07.81.
3. Pat. 4274834 US. Process for purification of lithium chloride /P.M. Brown, et. al. Заявл. 23.07.84.
4. Пат.4271131 US. Получение высокочистого хлорида лития / P.M. Brown et. A1. Заявл. 02.06.81.
5. Pat. 6207126 US. Получение соединений лития из рассола / D.A. Boryta, T.F. Kullberg, A.M. Nhurston. Заявл. 2001.
6. Pat. 4159311 US. Recovery of lithium from brines / J.M. Lee, W.C Bauman. Заявл. 26.06.79.
7. Pat. 4221767 US. Recovery of lithium from brines / J.M. Lee, W.C. Bauman. Заявл. 09.09.80.
8. Pat. 4347327 US. Recovery of lithium from brines / J.M. Lee, W.C. Bauman. Заявл. 19.11.79. Опубл. 31.08.82.
9. Pat. 4477367 US Recovery of lithium from brines / J.L. Burba. Oct. 1984.
10. Pat. 5389349 US. Recovery of lithium values from brines / W.C. Bauman, J.L. Burba. Заявл. 24.05.90. Опубл. 14.02.95.
11. РСТ/ДЕ 01/04061. Способ получения хлорида лития из растворов и установка для его осуществления / А.Д. Рябцев, Л.Т. Менжерес, В.И. Титаренко и др. Заявл. 25.10.01.
12. Коцупало Н.П., Рябцев А.Д. Химия и технология получения соединений лития из литиеносного гидроминерального сырья. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2008. 291 с.
13. Пат.2455063 РФ. Способ получения гранулированного сорбента для извлечения лития из рассола / А.Д. Рябцев, В.И. Титаренко, Н.П. Коцупало и др. Заявл. 13.10.10. Опубл. 10.07.12.
14. Пат.2516538 RU. Способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки / Е.В. Мамылова, А.А. Кураков, А.В. Тен, Н.П. Коцупало и др. Заявл. 17.02.12; Опубл. 27.08.13, Бюл. №24 (прототип).
15. Комплексная переработка поликомпонентных литиеносных рассолов с предварительным их обогащением по литию / Под ред. Н.П.Коцупало; ЗАО «Экостар-Наутех». Новосибирск: Академ, изд-во «Гео», 2014. 172 с.

Claims (1)

  1. Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов, отличающийся тем, что получают литийалюминиевый концентрат путем обработки литийсодержащего рассола суспензией свежеосажденного гидроксида алюминия при рН 8,5±0,5, температуре 20-50°С и продолжительности перемешивания 20-60 мин; полученный литийалюминиевый концентрат отделяют от маточного раствора фильтрованием на нутч-фильтре и промывкой пресной водой при Т:Ж=1:5; промытый осадок литийалюминиевого концентрата без сушки с влажностью 60-70% загружают в экстрактор типа Сокслет и 10-кратно обрабатывают дистиллированной водой при температуре 100°С с получением концентрированного раствора хлорида лития, который для очистки от примесей кальция нагревают до 90°С и при перемешивании подвергают обработке насыщенным раствором Na2CO3; из очищенного от примесей кальция литиевого концентрата получают карбонат лития с содержанием основного вещества 99,6% путем дозирования в него насыщенного раствора карбоната натрия, содержащего стехиометрическое количество Na2CO3, необходимого для осаждения Li2CO3; осадок отделяют от маточного раствора, промывают ступенчато тремя порциями насыщенного раствора Li2CO3 при Т: Ж=1:5, после чего Li2CO3 сушат.
RU2016151960A 2016-12-27 2016-12-27 Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов RU2660864C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016151960A RU2660864C2 (ru) 2016-12-27 2016-12-27 Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016151960A RU2660864C2 (ru) 2016-12-27 2016-12-27 Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016151960A RU2016151960A (ru) 2018-06-28
RU2016151960A3 RU2016151960A3 (ru) 2018-06-28
RU2660864C2 true RU2660864C2 (ru) 2018-07-10

Family

ID=62814091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016151960A RU2660864C2 (ru) 2016-12-27 2016-12-27 Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660864C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109987619A (zh) * 2019-04-26 2019-07-09 核工业北京化工冶金研究院 通过强化洗涤从锂云母浸出液制备电池级碳酸锂的方法
RU2793756C1 (ru) * 2022-04-08 2023-04-05 Уонк ЧОН Способ извлечения лития, способ получения карбоната лития и способ получения гидроксида лития
US11873228B2 (en) 2022-04-08 2024-01-16 Uong CHON Method of extracting lithium, method of preparing lithium carbonate and method of preparing lithium hydroxide

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1824377A1 (ru) * 1991-01-21 1993-06-30 N Proizv Organizatsiya Vnedren Способ извлечения лития из литийсодержащего раствора
RU2247695C1 (ru) * 2003-09-11 2005-03-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Способ получения спектрально-чистого карбоната лития
US7157065B2 (en) * 1998-07-16 2007-01-02 Chemetall Foote Corporation Production of lithium compounds directly from lithium containing brines
RU2516538C2 (ru) * 2012-02-17 2014-05-20 Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостра-Наутех" Способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки
CN103950956A (zh) * 2014-05-22 2014-07-30 甘孜州泸兴锂业有限公司 一种锂辉石精矿硫酸法生产碳酸锂工艺
CN104071811A (zh) * 2014-06-06 2014-10-01 江西江锂新材料科技有限公司 一种锂辉石硫酸压煮法提取锂盐的工艺
US20160368780A1 (en) * 2012-05-30 2016-12-22 Nemaska Lithium Inc. Processes for preparing lithium carbonate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1824377A1 (ru) * 1991-01-21 1993-06-30 N Proizv Organizatsiya Vnedren Способ извлечения лития из литийсодержащего раствора
US7157065B2 (en) * 1998-07-16 2007-01-02 Chemetall Foote Corporation Production of lithium compounds directly from lithium containing brines
RU2247695C1 (ru) * 2003-09-11 2005-03-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Способ получения спектрально-чистого карбоната лития
RU2516538C2 (ru) * 2012-02-17 2014-05-20 Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостра-Наутех" Способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки
US20160368780A1 (en) * 2012-05-30 2016-12-22 Nemaska Lithium Inc. Processes for preparing lithium carbonate
CN103950956A (zh) * 2014-05-22 2014-07-30 甘孜州泸兴锂业有限公司 一种锂辉石精矿硫酸法生产碳酸锂工艺
CN104071811A (zh) * 2014-06-06 2014-10-01 江西江锂新材料科技有限公司 一种锂辉石硫酸压煮法提取锂盐的工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109987619A (zh) * 2019-04-26 2019-07-09 核工业北京化工冶金研究院 通过强化洗涤从锂云母浸出液制备电池级碳酸锂的方法
CN109987619B (zh) * 2019-04-26 2022-03-22 核工业北京化工冶金研究院 通过强化洗涤从锂云母浸出液制备电池级碳酸锂的方法
RU2795224C1 (ru) * 2019-12-11 2023-05-02 Дзе Юниверсити Оф Бритиш Коламбиа Процесс и способ очистки карбоната лития, исходя из раствора хлорида лития с примесями
RU2793756C1 (ru) * 2022-04-08 2023-04-05 Уонк ЧОН Способ извлечения лития, способ получения карбоната лития и способ получения гидроксида лития
US11873228B2 (en) 2022-04-08 2024-01-16 Uong CHON Method of extracting lithium, method of preparing lithium carbonate and method of preparing lithium hydroxide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016151960A (ru) 2018-06-28
RU2016151960A3 (ru) 2018-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200189925A1 (en) Process for recovery of lithium from a geothermal brine
US11396452B2 (en) Method for preparing lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate
RU2516538C2 (ru) Способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработки
US20220324717A1 (en) Process for selective adsorption and recovery of lithium from natural and synthetic brines
CN101508450B (zh) 一种钙循环固相转化法从低镁锂比盐湖卤水中提取锂盐的方法
JP5406955B2 (ja) 炭酸リチウムを製造する方法
EP1899043A1 (en) Preparation and use of cationic halides, sequestration of carbon dioxide
CN102432045B (zh) 一种超高纯度碳酸锂的制备方法
CA3100313A1 (en) Process for selective adsorption and recovery of lithium from natural and synthetic brines
EA019279B1 (ru) Способ очистки бикарбоната лития
CN101125668A (zh) 硫酸锂溶液生产低镁电池级碳酸锂的方法
CN111960445A (zh) 一种采用硫酸锂粗矿制备电池级碳酸锂并回收副产物的方法
CA3167773A1 (en) Ion exchange system and method for conversion of aqueous lithium solution
CN106745102B (zh) 一种碳酸锂的制备工艺
CN102432046B (zh) 一种氯化物型盐湖卤水的利用方法
CN100503440C (zh) 用硫酸镁亚型含钾卤水制取硫酸钾的方法
CN102264644B (zh) 联合生产碳酸钠和碳酸氢钠的方法
RU2660864C2 (ru) Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов
CN100478278C (zh) 利用油田卤水制取碳酸锂的方法
RU2656452C2 (ru) Способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов и установка для его осуществления
KR101238890B1 (ko) 염수를 이용한 탄산리튬 제조방법
CN116888079A (zh) 加工水溶矿物含锂原料的方法
RU2283283C1 (ru) Способ получения карбоната лития высокой степени чистоты из литиеносных хлоридных рассолов
CN102358622B (zh) 盐析法盐湖卤水除镁生产碳酸锂、硼酸和高纯氧化镁的方法
RU2780216C2 (ru) Способ получения бромидных солей при комплексной переработке бромоносных поликомпонентных промысловых рассолов нефтегазодобывающих предприятий (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181228