一種從鹽湖滷水中富集鋰的浮選方法
2023-06-13 07:58:36
專利名稱：一種從鹽湖滷水中富集鋰的浮選方法
技術領域：
本發明屬鹽湖滷水中鋰的分離富集方法，涉及無機化工技術領域。
背景技術：
金屬鋰和各種鋰化合物作為重要的化工原料，廣泛應用於乾電池、陶瓷、玻璃，致冷劑、醫藥等等領域，被譽為「推動世界進程的資源金屬」，而將來在大容量電池、鋁基合金、 核擴散型反應堆燃料以及其他工業方面對金屬鋰和鋰化合物的需求將大幅度增加。從我國和世界範圍看，陸地上的鋰資源是相當有限的，開發海水、鹽湖鋰資源是世界各國共同關注的課題。全世界鋰資源總儲量約1.466X107t，我國是傳統鋰資源大國，已探明的鋰資源工業儲量在世界上僅次於玻利維亞，位居世界第二位，其中鹽湖滷水鋰儲量超過3X 106t，佔 79%，居世界第三位，具有良好的資源條件和開發前景。目前國內外滷水中鋰富集的主要方法有溶劑萃取法、沉澱法、結晶法、鹽析法、電滲法、離子交換與吸附法等。現有的各種方法都存在著一定的不足，例如沉澱法在提取過程中溶液中鋰離子的損失較大，使用氫氧化鋁，純鹼，磷酸氫二鈉做沉澱劑，純鹼消耗量大， 鋰的回收率較低(王日公，王軍，王曉燕等，從高鎂鋰比鹽湖滷水中一步提取碳酸鋰的方法，中國，1502557，2004-06-09)。吸附法的關鍵是研製性能優良的吸附劑，並且要求吸附劑對鋰有較高的選擇性吸附，以便能排除滷水大量的鹼金屬和鹼土金屬離子的幹擾，但吸附劑的溶解損失較大，再生困難，影響其實際應用。(張紹成，苒廣芬，吸附法鹽湖滷水提鋰工藝試驗，鹽湖研究，1997，5 (1)，59-66)。鹽析法該方法雖然在技術上可行，工藝過程卻要在封閉條件下進行，且設備腐蝕嚴重，鋰的總回收率低，需進一步改進。溶劑萃取法操作相對來說易於實現，但其萃取率卻不盡如人意，且工藝流程較為繁瑣。本發明提取效率高，捕集劑相對損耗小，且易有效分層，所採用的原料及設備價格低廉，並且無需調節酸鹼度等繁瑣操作，改善了傳統萃取工藝上耗時耗力的缺點，操作簡便易行，是一種有效的鹽湖滷水中鋰的提取方法。
發明內容
本發明的主要目的是採用浮選法提高鹽湖滷水中鋰的富集效率，一次浮選提取率即可達到90%以上，改善了傳統萃取法一次萃取率低，且耗時長，操作步驟繁瑣的缺點，可有效降低鹽湖鋰鹽的生產成本。本發明的技術方案按以下操作步驟進行(1)在含鋰2 ％ig/mL的滷水中，按水相與有機相的比例為1 3加入磷酸三丁酯(TBP)與煤油組成的有機相，其中TBP 煤油體積比為3 2;Li+與狗3+物質的量之比為1 2，加入三氯化鐵；加入乙醇。(2)打開空壓機並調節空氣流量10-50mL/min，浮選3 10分鐘後靜置3 10分鐘，使有機相水相完全分離。從浮選柱底部放出水相，有機相留於浮選柱中。(3)加入濃度為3 6mol/L的鹽酸，加入乙醇，開空壓機並控制空氣流量為
310-50mL/min，浮選5 10分鐘，靜置5 10分鐘，從浮選柱中放出水相，有機相留於浮選柱中。本發明與現有的技術相比具有的優點(1)本發明對鋰的一次浮選提取率可達到90%以上，高出傳統的溶劑萃取工藝50 個百分點，可大大地提高鹽湖鋰資源的利用率。(2)本發明採用的是浮選法，操作相對傳統的萃取法簡單、省時、省力。由於一次提取率高，捕集劑以及煤油等原輔材料的利用率高，相對損耗小，提取周期短，生產成本低。(3)本發明在反萃階段用鹽酸作為反萃劑，反萃率明顯高於傳統工藝，且分離徹底。
本發明所用浮選裝置。
具體實施例方式實施例1 取含鋰2mg/mL 的滷水 20mL,加入 3. IgFeCl3 · 6H20，40mL TBP, 26. 7mL 煤油，5mL 乙醇，將此混合溶液加入至浮選柱中。控制空氣流量lOmL/min，浮選提取5min，靜置5 IOmin0 一次萃取率為90. 6%。實施例2取含鋰2mg/mL 的滷水 30mL，加入 4. 65g FeCl3 · 6H20，60mL TBP，40mL 煤油，7mL 乙醇，將此混合溶液加入至浮選柱中，控制空氣流量30mL/min，浮選萃取5min，靜置5 IOmin0 一次萃取率為91. 1%。實施例3取含鋰2mg/mL 的滷水 20mL，加入 3. Ig FeCl3 ·6Η20，40ιΛ TBP, 26. 7mL煤油，5mL 乙醇，將此混合溶液加入至浮選池中，控制空氣流量30mL/min，浮選萃取8 lOmin，靜置5 IOmin0 一次萃取率為91.2%。按有機相與6mol/L的鹽酸體積比1 1的比例加入鹽酸， 以及乙醇5mL，控制空氣流量30mL/min，浮選萃取8min，靜置5 lOmin。鋰的一次反萃率為 93%。
權利要求
1.一種鹽湖滷水中富集鋰的方法，其特徵包括(1)常溫常壓下，向浮選柱內的鹽湖滷水中分別加入捕集劑、乙醇和煤油，打開空壓機並調節空氣流量，鼓氣3 10分鐘。靜置 3 10分鐘，收集有機相。( 常溫常壓下，向浮選柱中加入一定濃度的鹽酸、乙醇，打開空壓機並調節空氣流量，鼓氣3 10分鐘。靜置3 10分鐘，收集水相，得到鋰的濃縮溶液。
2.如權利要求1所述的鋰鹽富集方法，其特徵在於使用空氣為浮選氣體，也可以採用氮氣、氬氣等氣源。
3.如權利要求1所述的鋰鹽富集方法，其特徵在於浮選所用空氣由無油空氣壓縮機提供，空氣的流量為10-50mL/min。也可以採用空氣鋼瓶為氣源。
4.如權利要求1所述的鋰鹽富集方法，其特徵在於所選用的捕集劑A種類廣泛磷酸三丁酯，三辛基氧化膦，丁基磷酸二丁酯，丙醇，異丁醇，戊醇，異戊醇，2-乙基己醇，丙酮，環己酮，甲基異丁基酮，己醯丙酮，二特戊醯甲酮，噻吩甲醯三氟丙酮，苯醯三氟丙酮，1，1，2， 2,3,3-氟代庚基-7，7- 二甲基-4，6-辛基雙酮，14-冠_4等。這些捕集劑可單獨一種，亦可任意兩種或幾種配用。
5.如權利要求1所述的鋰鹽富集方法，其特徵在於所選用的捕集劑B可以是三氯化鐵，噻吩甲醯三氟丙酮，鄰菲咯啉，三辛基氧化膦的任意一種，或兩種以上混合利用。
6.如權利要求1所述的鋰鹽富集方法，其特徵在於所選用的有機溶劑為煤油，汽油，苯類，氯仿等，可選用任一種作為有機相。
7.如權利要求1所述的鋰鹽富集方法，其特徵在於所選用的反萃劑是鹽酸，其濃度在 3 6mol/L之間。
全文摘要
本發明涉及一種從鹽湖滷水中富集鋰鹽的有效方法。以磷酸三正丁酯(TBP)和FeCl3為捕集劑，滷水pH＝3.0～7.0，Li+與TBP和FeCl3生成穩定的LiFeCl4·nTBP締合物，使用浮選裝置，乙醇為發泡劑，經空氣浮選進入煤油介質。再以6.0mol L-1HCl為反萃劑，分解LiFeCl4·nTBP締合物，使Li+重新進入水相。Li+的一次浮選提取率達90％以上，TBP與煤油經15次循環利用後，鋰鹽的浮選提取率仍基本保持不變。與傳統滷水鋰鹽提取方法相比，本發明利用浮選法對鹽湖滷水中的鋰鹽進行富集，勞動強度低，生產周期短，提取效率與原輔材料的循環使用率高，生產成本低。
文檔編號C22B26/12GK102154563SQ201010579770
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者劉瑛, 商少明, 孫芳, 孟萍, 陳新 申請人:江南大學