一種從滷水中提取鋰鹽的方法
2023-11-06 07:42:27 1
專利名稱：一種從滷水中提取鋰鹽的方法
技術領域：
本發明涉及一種無機鹽的提取方法，特別是從滷水中提取鋰鹽的方法。
鋰鹽是重要的工業原料，軍工、電子、煉鋁業、合金材料、醫藥、試劑、陶瓷、玻璃、電視、核工業等行業中均有應用。全世界鋰資源以液體礦床為主，約佔70%，礦石礦床僅佔30%，我國也以液體礦床資源為主。滷水提鋰工藝簡單，成本低，滷水已成為鋰鹽生產的重要資源。
目前從滷水中提取鋰鹽的方法有磷酸鹽法、鋁酸鹽法、有機離子交換樹脂法、無機離子交換劑法、溶劑萃取法等，均存在著能耗高、耗料多，有的工藝流程長，操作較難，或是汙染環境等問題。還有一種方法，是利用太陽能進行蒸發，使鋰鹽濃縮從而生產碳酸鋰。美國福特礦業公司就是用這種為處理銀峰滷水，生產鋰鹽的。其具體方法是將銀峰滷水經日曬預濃縮後(鋰濃度提高一倍左右)，加入生石灰(CaO)，使滷水中的鎂離子和硫酸根離子轉為氫氧化鈣和硫酸鈣沉澱並除去，母液進一步日曬濃縮(鋰濃度提高約20倍)，再加碳酸鈉沉澱出碳酸鋰，洗滌乾燥後得碳酸鋰產品。此法耗能耗料少，操作簡單，經濟效益高，適用於一般和含高鎂、高硫酸鹽型滷水，但對含高碳酸鹽型滷水由於存在鋰鹽難以富集問題，因而不適用。
本發明的目的在於提供一種適合於高碳酸鹽型滷水，且耗能低，耗費化工原料少，工藝簡單，操作容易，無汙染的滷水提鋰方法。
本發明的目的是這樣實現的高碳酸鹽型滷水經日曬預濃縮後，通二氧化碳氣體進行碳化，使碳酸鈉轉化成碳酸氫鈉沉澱，反應式如下
然後過濾，濾液經日曬進一步濃縮富集鋰後，再加計算量的碳酸鈉，沉澱出碳酸鋰。
具體的說，含高碳酸鹽的滷水經日曬預濃縮，預濃縮率為20～50%，最好為30～40%，通入二氧化碳，其用量為按反應式計算量的1～3倍，二氧化碳的濃度和壓力越高，則碳化速度越快。所生成的碳酸氫鈉沉澱經過濾、洗滌，在270～300℃下加熱分解，生成的二氧化碳返回使用，生成的純鹼(碳酸鈉)作為副產品利用。
碳化後的濾液再經日曬進一步濃縮，濃縮率在50%以上，最好在70%以上，再加入純鹼(碳酸鈉)，用量根據滷水中含鋰量按下式計算
在40℃以上進行沉澱反應，得碳酸鋰沉澱，經過濾、乾燥，得碳酸鋰成品。母液可進一步綜合利用提取其他化工原料。
本發明通過碳化工藝除去大量的碳酸根離子，成功地解決了高碳酸鹽型滷水的鋰鹽富集問題，整套提鋰工藝流程簡單，操作容易，利用太陽能濃縮滷水，耗能耗料少，不汙染環境，還可副產純鹼，經濟效益較高。特別適合蒸發量大於降水量，而其他能源缺乏的地區。
圖一是本發明的提鋰工藝流程方框圖。
下面結合圖一和西藏扎布耶鹽湖的實例進一步詳述本發明。
扎布耶鹽湖滷水屬高碳酸鹽型，含鋰約1克/升，含碳酸鈉大於24克/升。該地區年降水量約200mm，蒸發量約2000mm，日平均蒸發量為6mm。將420M3滷水經泵送到日曬預濃縮池中，預濃縮率為40%，得預濃滷水250M3。經泵送入碳化反應塔，通入壓力為0.3MPa，濃度為11.6%的二氧化碳，純二氧化碳通入量為9000kg，反應54.5小時，過濾。濾液送往續濃縮日曬池，沉澱經洗滌，離心乾燥，得16噸碳酸氫鈉。再送入加熱分解器，在270～300℃下加熱1小時，得純鹼(碳酸鈉)10噸，分解出的二氧化碳送二氧化碳淨化裝置回收。可將鍋爐煙道氣和石灰窯窯氣再加上回收的碳酸氫鈉分解氣經二氧化碳淨化裝置純化後，用空壓機送入碳化反應塔，作為碳化所需的二氧化碳。
碳化後的濾液經續濃縮日曬池濃縮，濃縮率為70%，得濃滷水75M3。用泵送入碳酸鋰沉澱器，加入720kg純鹼，40℃以上反應1小時，過濾，濾液待綜合利用或經提硼工藝後返回碳化反應塔。沉澱經離心乾燥，太陽能幹燥後，得成品500kg碳酸鋰。
權利要求
1.一種從滷水中提取鋰鹽的方法，其特徵是將高碳酸鹽型滷水經日曬預濃縮後，再通入二氧化碳進行碳化，使碳酸鈉轉成碳酸氫鈉沉澱，然後過濾，濾液再經日曬進一步濃縮，富集鋰後，再加計算量的碳酸鈉，沉澱出碳酸鋰。
2.根據權利要求1所述的從滷水中提取鋰鹽的方法，其特徵在於高碳酸鹽型滷水經日曬預濃縮，預濃縮率為20～50%，二氧化碳的用量為計算量的1～3倍，碳化後的濾液再經日曬濃縮，濃縮率為50%以上。
3.根據權利要求1或2所述的從滷水中提取鋰鹽的方法，其特徵在於碳化後的碳酸氫鈉沉澱在270～300℃下熱分解，所得二氧化碳回收供碳化用，所得純鹼為副產品。
4.根據權利要求1或2所述的從滷水中提取鋰鹽的方法，其特徵在於濃縮後，按滷水中含鋰量計算加入碳酸鈉，40℃以上進行沉澱反應，所得沉澱經過濾、乾燥，得碳酸鋰成品。
5.根據權利要求1所述的從滷水中提取鋰鹽的方法，其特徵在於含鋰約1克/升，含碳酸鈉大於24克/升的滷水，經日曬預濃縮40%後，通入計算量2.2倍的二氧化碳進行碳化，使碳酸鈉轉成碳酸氫鈉沉澱，然後過濾，分離出的碳酸氫鈉在270～300℃下熱分解，分解出的二氧化碳回收供碳化用，所得純鹼為副產品;而濾液經日曬進一步濃縮，濃縮率為70%，濃縮滷水中按鋰含量計算加入碳酸鈉，在40℃以上進行沉澱反應，所得沉澱經過濾、乾燥，得碳酸鋰成品。
全文摘要
本發明提供了一種從滷水中提取鋰鹽的方法。高碳酸鹽型滷水經日曬預濃縮後，通入二氧化碳使滷水中的碳酸鈉轉成碳酸氫鈉沉澱並經過濾分離出來，濾液即可再經日曬進一步濃縮富集鋰，然後加少量純鹼即可沉澱出碳酸鋰產品。分離出的碳酸氫鈉經熱分解回收使用分解出的二氧化碳，所得純鹼為副產品。沉澱出碳酸鋰後的母液可進一步綜合利用。整套工藝流程簡單，操作容易，充分利用太陽能，耗能耗料少，不汙染環境，經濟效益高。特別適合蒸發量大，而其他能源缺乏的地區。
文檔編號C01D15/08GK1106358SQ94111638
公開日1995年8月9日 申請日期1994年2月4日 優先權日1994年2月4日
發明者潘家中, 林曄, 王國祥, 韓愛東, 白瑪卓成 申請人:地質礦產部西藏自治區中心實驗室