專利名稱：從高鎂鋰比鹽湖水中提取碳酸鋰的方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明屬于從鹽湖水中提取碳酸鋰的方法，特別涉及一種從高鎂鋰比鹽湖水中提取碳酸鋰的方法。
如在日曬蒸發(fā)池蒸發(fā)階段以達(dá)到要求濃度，則省略加熱蒸發(fā)工序即省略日曬蒸發(fā)池完成液L3通過(guò)加熱蒸發(fā)使其進(jìn)一步濃縮，蒸發(fā)完成液冷卻降溫至常溫，分離析出固體鹽類S4用L2洗滌后，另行處理，洗滌液返回日曬蒸發(fā)池第三步，液相L4導(dǎo)入除鎂工序；本發(fā)明的有益效果及優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提出的工藝過(guò)程適合用于高鎂鋰比的鹽湖鹵水提取碳酸鋰；工藝過(guò)程可操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；工藝過(guò)程采用自然蒸發(fā)，利用太陽(yáng)能作為能源，降低成本，有利環(huán)境；工藝過(guò)程采用分階段結(jié)晶分離，副產(chǎn)多種產(chǎn)品，提高對(duì)鹽湖資源的利用率，增加收益；
本發(fā)明提出的工藝過(guò)程主要解決以下幾個(gè)技術(shù)關(guān)鍵利用日曬蒸發(fā)池對(duì)鹽湖晶間鹵水進(jìn)行自然蒸發(fā)濃縮，分段結(jié)晶分離，生產(chǎn)食鹽，鉀、鎂鹽等產(chǎn)品，對(duì)鹽湖資源進(jìn)行綜合利用，提高經(jīng)濟(jì)效益；加入沉淀劑，與鎂離子形成難溶鹽(碳酸鎂或氫氧化鎂)，固液分離后加以利用；除鎂料液經(jīng)調(diào)節(jié)pH值，蒸發(fā)濃縮，使NaCl結(jié)晶析出，氯化鋰濃度應(yīng)達(dá)到100g/l以上；以純堿為沉淀劑，控制適當(dāng)反應(yīng)條件，使碳酸鋰沉淀析出，經(jīng)分離，干燥，制得產(chǎn)品。
青海一里坪鹽湖晶間鹵水組成復(fù)雜，主要含有Na+，Mg2+，K+，B3*，Li*，Cl-，SO42-等，其鎂鋰比(Mg/Li)達(dá)60左右，本發(fā)明提出從該鹵水中提取碳酸鋰并進(jìn)行綜合利用的工藝過(guò)程。
青海一里坪鹽湖鹵水鋰的濃度很低，含有大量鈉、鎂、鉀、硼、氯、硫等元素的化合物，本發(fā)明處理的一里坪鹽湖晶間鹵水的鋰平均含量?jī)H為0.389g/l，鎂鋰比Mg/Li＝60左右。
從這樣的鹵水中以沉淀法提取鋰鹽，首先是分離其中的各種鹽類，特別是必須將與鋰性質(zhì)相近的鎂盡可能除去，同時(shí)使鋰得到濃縮。
根據(jù)一里坪鹽湖鹵水的蒸發(fā)析鹽規(guī)律，在自然蒸發(fā)時(shí)，鹵水中依次析出氯化鈉，鉀鎂復(fù)鹽，硫酸鎂，硼酸鹽，水氯鎂石等鹽類。通過(guò)分步結(jié)晶分離及進(jìn)一步的加工處理，可獲得氯化鈉，氯化鉀，硫酸鉀，硫酸鎂，氯化鎂等相應(yīng)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)鹽湖鹵水資源的綜合利用，析鹽母液即為富鋰料液。
析鹽母液仍含有相當(dāng)數(shù)量的鎂離子，使用純堿與其反應(yīng)生成沉淀分離
而料液中的Li+因其與CO32-溶度積遠(yuǎn)比MgCO3大，因此在反應(yīng)中，CO32-優(yōu)先與Mg2+結(jié)合生成沉淀，控制純堿的加入量，即可防止Li2CO3析出。剩余的少量鎂離子可用燒堿做沉淀劑除去
析鎂母液含有除鎂反應(yīng)生成的氯化鈉，通過(guò)加熱蒸發(fā)，結(jié)晶析出而分離。
析鹽母液加入純堿，發(fā)生沉淀反應(yīng)
本發(fā)明提出的工藝方法過(guò)程包括如下步驟將鹽湖晶間鹵水引入日曬蒸發(fā)池進(jìn)行自然蒸發(fā)，分三步結(jié)晶析鹽第一步由原鹵蒸發(fā)濃縮至31°Be’左右，析出鹽類S1為NaCl。固液分離后，固相經(jīng)洗滌可作為工業(yè)鹽或食鹽銷售，液相L1導(dǎo)入第二步日曬蒸發(fā)池；第二步第一步鹵水L1經(jīng)自然蒸發(fā)，由31°Be’蒸發(fā)濃縮至35°Be’左右，析出鹽類S2為鉀鎂混合鹽。固相鉀鎂混合鹽可利用已有技術(shù)生產(chǎn)氯化鉀，硫酸鉀，硫酸鎂，鉀鎂復(fù)鹽等，液相L2導(dǎo)入第三步日曬蒸發(fā)池；第三步將第二步鹵水L2進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮，使其鎂鋰比降低到10～20(以鋰鹽不析出為原則)，析出鹽類S3以鎂鹽為主，固相可加工為鎂鹽作為產(chǎn)品，液相L3作為日曬蒸發(fā)池蒸發(fā)完成液儲(chǔ)存作為提鋰原料。
加熱蒸發(fā)日曬蒸發(fā)池完成液L3如未達(dá)到要求濃度，可通過(guò)加熱蒸發(fā)使其進(jìn)一步濃縮，蒸發(fā)完成液冷卻降溫至常溫，分離析出固體鹽類S4用L2洗滌后，另行處理，洗滌液返回日曬蒸發(fā)池第三步，液相L4導(dǎo)入除鎂工序。
如在日曬蒸發(fā)池蒸發(fā)階段以達(dá)到要求濃度，則省略此工序。
除鎂料液L4在帶攪拌器的反應(yīng)器中與等當(dāng)量的純堿反應(yīng)，控制攪拌速度50-60轉(zhuǎn)/每分鐘，純堿溶液濃度14-16％，以獲得較大粒度的沉淀，加入Mg(OH)2溶液調(diào)整料液Ph＝9～10。
反應(yīng)完成液在沉降槽中靜置適當(dāng)時(shí)間增稠，底部沉淀經(jīng)過(guò)濾洗滌后，排出另行處理(如制備氧化鎂)，上層清液及濾液L5送去下一工序，洗滌液可循環(huán)使用，當(dāng)達(dá)一定濃度時(shí)送去下一工序。
除氯化鈉除鎂清液L5用鹽酸調(diào)節(jié)pH＝6～7，加熱蒸發(fā)，使氯化鈉結(jié)晶析出。蒸發(fā)終點(diǎn)控制料液中LiCl的濃度達(dá)100g/l以上。固液分離所得氯化鈉經(jīng)洗滌，干燥，作為工業(yè)鹽出售，析鹽母液L6送去沉淀析鋰。
沉淀析鋰富鋰料液L6在帶攪拌的反應(yīng)器中，緩慢加入微過(guò)量的熱純堿溶液，控制反應(yīng)溫度80--85℃，攪拌速度50-60轉(zhuǎn)/每分鐘條件，以獲得粒度較大的碳酸鋰沉淀。
反應(yīng)完成液靜置適當(dāng)時(shí)間后，固液分離，析鋰母液L7回收返回流程，濕固相經(jīng)洗滌，干燥即為產(chǎn)品碳酸鋰
權(quán)利要求
1.一種從高鎂鋰比鹽湖水中提取碳酸鋰的方法，其特征為包括如下步驟將鹽湖晶間鹵水引入日曬蒸發(fā)池即鹽田，進(jìn)行自然蒸發(fā)，分三步結(jié)晶析鹽第一步由原鹵水自然蒸發(fā)濃縮至31°Be’左右，析出鹽類S1為NaCl；固液分離后，固相經(jīng)洗滌為工業(yè)鹽或食鹽，液相L1導(dǎo)入第二步日曬蒸發(fā)池；第二步第一步液相L1經(jīng)自然蒸發(fā)，由31°Be’蒸發(fā)濃縮至35°Be’左右，析出鹽類S2為鉀鎂混合鹽；固液分離后，固相鉀鎂混合鹽利用已有技術(shù)生產(chǎn)氯化鉀，硫酸鉀，硫酸鎂，鉀鎂復(fù)鹽等，液相L2導(dǎo)入第三步日曬蒸發(fā)池；第三步將第二步液相L2進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮，使其鎂鋰比降低到10～20，并以鋰鹽不析出為原則，析出鹽類S3以鎂鹽為主，固液分離后，固相加工為鎂鹽，液相L3為日曬蒸發(fā)池蒸發(fā)完成液，即為提鋰原料；加熱蒸發(fā)日曬蒸發(fā)池蒸發(fā)完成液L3通過(guò)加熱蒸發(fā)使其進(jìn)一步濃縮，蒸發(fā)完成液冷卻降溫至常溫，分離析出固體鹽類S4用L2洗滌后，另行處理，洗滌液返回日曬蒸發(fā)池第三步；得到的液相L4導(dǎo)入除鎂工序；除鎂料液L4在帶攪拌器的反應(yīng)器中與等當(dāng)量的純堿反應(yīng)，控制攪拌速度50-60轉(zhuǎn)/每分鐘，純堿溶液濃度14-16％，以獲得較大粒度的沉淀，加入Mg(OH)2溶液調(diào)整料液Ph＝9～10；反應(yīng)完成液在沉降槽中靜置適當(dāng)時(shí)間增稠，底部沉淀經(jīng)過(guò)濾洗滌后，排出另行處理，上層清液及濾液L5送去下一工序；洗滌液可循環(huán)使用，當(dāng)達(dá)一定濃度時(shí)送去下一工序；除氯化鈉除鎂清液L5用鹽酸調(diào)節(jié)pH＝6～7，加熱蒸發(fā)，使氯化鈉結(jié)晶析出；蒸發(fā)終點(diǎn)控制料液中LiCl的濃度達(dá)100g/l以上；固液分離所得氯化鈉經(jīng)洗滌，干燥，為工業(yè)鹽，析鹽母液L6送去沉淀析鋰；沉淀析鋰富鋰料液L6在帶攪拌的反應(yīng)器中，緩慢加入微過(guò)量的熱純堿溶液，控制反應(yīng)溫度80--85℃，攪拌速度50-60轉(zhuǎn)/每分鐘條件，以獲得粒度較大的碳酸鋰沉淀；反應(yīng)完成液靜置適當(dāng)時(shí)間后，固液分離，析鋰母液L7回收返回流程，濕固相經(jīng)洗滌，干燥即為產(chǎn)品碳酸鋰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從高鎂鋰比鹽湖水中提取碳酸鋰的方法，其特征為如在日曬蒸發(fā)池蒸發(fā)階段以達(dá)到要求濃度，則省略加熱蒸發(fā)工序即省略日曬蒸發(fā)池完成液L3通過(guò)加熱蒸發(fā)使其進(jìn)一步濃縮，蒸發(fā)完成液冷卻降溫至常溫，分離析出固體鹽類S4用L2洗滌后，另行處理，洗滌液返回日曬蒸發(fā)池第三步，液相L4導(dǎo)入除鎂工序；
全文摘要
一種從高鎂鋰比鹽湖水中提取碳酸鋰的方法是利用日曬蒸發(fā)池對(duì)鹽湖晶間鹵水進(jìn)行自然蒸發(fā)濃縮，分段結(jié)晶分離加入沉淀劑，與鎂離子形成難溶鹽(碳酸鎂或氫氧化鎂)，固液分離后；液相除鎂，料液經(jīng)調(diào)節(jié)pH值，蒸發(fā)濃縮，使NaCl結(jié)晶析出，氯化鋰濃度應(yīng)達(dá)到100g/l以上；以純堿為沉淀劑，使碳酸鋰沉淀析出，經(jīng)分離，干燥，制得碳酸鋰產(chǎn)品。本方法工藝過(guò)程操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；采用自然蒸發(fā)，利用太陽(yáng)能，降低成本，有利環(huán)境；工藝過(guò)程采用分階段結(jié)晶分離，副產(chǎn)多種產(chǎn)品，提高對(duì)鹽湖資源的綜合利用率。
文檔編號(hào)C01D15/08GK1398785SQ01123479
公開(kāi)日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月26日
發(fā)明者陸增, 胡士文, 袁建軍 申請(qǐng)人:陸增, 胡士文, 袁建軍