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一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法技术

技术编号:19824779 阅读:32 留言:0更新日期:2018-12-19 15:47
本发明专利技术提供了一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法,包括:通过设置于加热设备下端的气体入口,将温度不低于500℃包含有CO2的气体输入加热设备内;通过设置于加热设备上端的液体入口,将pH=7~9的富锂卤水输入加热设备,包含有CO2的气体与富锂卤水在加热设备内对流;CO2进入富锂卤水中,形成CO3

【技术实现步骤摘要】
一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法
本专利技术涉及盐化工
,特别涉及一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法。
技术介绍
随着金属锂及其化合物在航空航天、新材料、能源、化工、冶金及陶瓷等方面应用越来越广泛,尤其是电动汽车的快速发展,使得对锂的需求量也日益增加。从盐湖卤水中提取锂盐已经成为锂盐的主要生产途径。由于我国锂资源较多的盐湖分布于基础设施尚不完善的高原地区如青海、西藏、新疆等省份,给开发利用这些锂资源带来了严重的制约。目前,从这些高原地区的盐湖水中提取锂盐主要采用自然滩晒、蒸发结晶,再进行化学沉淀法析锂,但由于日照滩晒耗时往往达到3~6个月,严重限制了锂盐的生产效率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法,能够有效地提高碳酸锂盐的生产效率,同时,富锂卤水从上往下流,包含有CO2的燃烧气体从下往上升的过程,升温后产生的水蒸汽遇到富锂卤水后,冷凝,从而大大降低了卤水的蒸发量,则可有效地避免氯化钠因过饱和而析出。一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法,包括:通过设置于加热设备下端的气体入口,将温度不低于500℃包含有CO2的燃烧气体输入所述加热设备内;通过设置于所述加热设备上端的液体入口,将pH=7~9的富锂卤水输入所述加热设备,其中,所述富锂卤水为碳酸盐型富锂卤水、去除镁离子的硫酸盐型富锂卤水以及去除镁离子的氯化物型富锂卤水中的任意一种;所述包含有CO2的燃烧气体与所述富锂卤水在所述加热设备内对流;所述CO2进入所述卤水中,形成CO32-,且所述富锂卤水吸收所述燃烧气体的热量,升温;从升温后的所述富锂卤水中析出碳酸锂颗粒,形成含有碳酸锂颗粒的悬浊液;将所述含有碳酸锂颗粒的悬浊液排入至少一个过滤装置,所述碳酸锂颗粒被所述过滤装置内的滤网截留;当所述滤网截留的所述碳酸锂颗粒的量达到预设的阈值时,通过颗粒排出口排出碳酸锂浓缩盐浆。可选地,所述气体入口处包含有CO2的燃烧气体的线速度不大于1.5m/s。可选地,在所述热水设备中,所述包含有CO2的燃烧气体与所述富锂卤水的接触时间不小于2s,不大于10s。可选地,升温后的所述富锂卤水的温度不低于(当地沸点-20℃),且不高于当地沸点。可选地,上述方法进一步包括:为每一个所述过滤装置加热,其中,每一个所述过滤装置内的温度不低于升温后的所述富锂卤水的温度,且不高于当地沸点。可选地,所述过滤装置的纵切面为锥型型结构,其中,悬浊液入口位于所述滤网下部的过滤装置侧壁上,清液排出口位于所述滤网上部的过滤装置侧壁上,颗粒排出口位于过滤装置底部;所述将含有碳酸锂颗粒的所述悬浊液排入至少一个过滤装置,包括:含有碳酸锂颗粒的所述悬浊液通过所述悬浊液入口进入所述过滤装置;所述悬浊液的上清卤水穿过所述滤网,从所述清液排出口排出。可选地,上述方法进一步包括:从所述过滤装置排出的所述上清卤水,以喷雾的方式喷入一个池子,水分蒸发、冷却,并析出氯化钠晶体,重新形成富锂卤水;调节重新形成的富锂卤水pH=7~9,并将调节pH后的重新形成的富锂卤水输入所述加热设备。可选地,上述方法进一步包括:分别将所述过滤装置排出的上清卤水和外部的pH=7~9的富锂卤水输入换热装置,所述上清卤水与pH=7~9的所述富锂卤水间换热,使所述上清卤水温度降低,并使pH=7~9的所述富锂卤水初步升温;将温度降低后的所述上清卤水,以喷雾的方式喷入一个池子,水分蒸发、冷却,并析出氯化钠晶体,重新形成富锂卤水;调节重新形成的富锂卤水pH=7~9,并将调节pH后的重新形成的富锂卤水输入所述换热装置;将初步升温后的pH=7~9的所述富锂卤水输入所述加热设备。可选地,排出所述碳酸锂浓缩盐浆的流速为5kg/h~500kg/h;可选地,排出的所述碳酸锂浓缩盐浆的固体密度为1500kg/m3~3000kg/m3。可选地,所述滤网的孔径为3~5μm。可选地,上述方法进一步包括:为每一个所述过滤装置设置对应的开关阀,其中,所述过滤装置与所述开关阀一一对应;当所述过滤装置的个数为至少两个时,构建各个所述开关阀之间的联动关系;所述将含有碳酸锂颗粒的所述悬浊液排入至少一个过滤装置,包括:将含有碳酸锂颗粒的所述悬浊液排入处于开启状态的开关阀对应的过滤装置;当处于开启状态的开关阀对应的过滤装置中的滤网截留的所述碳酸锂颗粒的量达到预设的阈值时,按照所述联动关系,触发处于开启状态的开关阀变为关闭状态,并联动触发处于关闭状态的开关阀变为开启状态。本专利技术实施例提供了一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法,通过设置于加热设备下端的气体入口,将温度不低于500℃包含有CO2的燃烧气体输入加热设备内;通过设置于加热设备上端的液体入口,将pH=7~9的富锂卤水输入加热设备,其中,所述富锂卤水为碳酸盐型富锂卤水、去除镁离子的硫酸盐型富锂卤水以及去除镁离子的氯化物型富锂卤水中的任意一种;包含有CO2的燃烧气体与富锂卤水在加热设备内对流;CO2进入富锂卤水中,形成CO32-,且富锂卤水吸收燃烧气体的热量,升温;从升温后的富锂卤水中析出碳酸锂颗粒,形成含有碳酸锂颗粒的悬浊液;将含有碳酸锂颗粒的悬浊液排入至少一个过滤装置,碳酸锂颗粒被过滤装置内的滤网截留;当滤网截留的碳酸锂颗粒的量达到预设的阈值时,通过颗粒排出口排出碳酸锂浓缩盐浆,与电加热或者太阳能加热相比,通过包含有CO2的燃烧气体与富锂卤水在加热设备内对流,使富锂卤水升温,能够大大缩短富锂卤水的升温时长,由于随着卤水的温度升高,碳酸锂的溶解度降低,升温时长的缩短,使得碳酸锂能够快速的析出,因此,能够有效地提高碳酸锂盐的生产效率。另外,由于富锂卤水从上往下流,包含有CO2的燃烧气体从下往上升的过程,升温后产生的水蒸汽遇到富锂卤水后,冷凝,使富锂卤水在升温过程中的蒸发量大大降低,而卤水的蒸发量的降低,则可有效地避免氯化钠因过饱和而析出,从而有效地提高了碳酸锂的纯度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例提供的一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法的流程图;图2是本专利技术一个实施例提供的一种加热设备的结构示意图;图3是本专利技术一个实施例提供的一种过滤装置的结构示意图;图4是本专利技术一个实施例提供的一种换热装置的结构示意图;图5是本专利技术一个实施例提供的一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的系统的结构示意图;图6是本专利技术另一个实施例提供的一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的系统的结构示意图;图7是本专利技术另一个实施例提供的一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。如图1所示,本专利技术实施例提供了一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法,该方法可以包括以下步骤:步骤101:通过设置于加热设备下端的气体入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法,其特征在于,包括:通过设置于加热设备下端的气体入口,将温度不低于500℃包含有CO2的燃烧气体输入所述加热设备内;通过设置于所述加热设备上端的液体入口,将pH=7~9的富锂卤水输入所述加热设备,其中,所述富锂卤水为碳酸盐型富锂卤水、去除镁离子的硫酸盐型富锂卤水以及去除镁离子的氯化物型富锂卤水中的任意一种;所述包含有CO2的燃烧气体与所述富锂卤水在所述加热设备内对流;所述CO2进入所述卤水中,形成CO32‑,且所述富锂卤水吸收所述燃烧气体的热量,升温;从升温后的所述富锂卤水中析出碳酸锂颗粒,形成含有碳酸锂颗粒的悬浊液;将所述含有碳酸锂颗粒的悬浊液排入至少一个过滤装置,所述碳酸锂颗粒被所述过滤装置内的滤网截留;当所述滤网截留的所述碳酸锂颗粒的量达到预设的阈值时,通过颗粒排出口排出碳酸锂浓缩盐浆。

【技术特征摘要】
1.一种从盐湖卤水中提取碳酸锂的方法,其特征在于,包括:通过设置于加热设备下端的气体入口,将温度不低于500℃包含有CO2的燃烧气体输入所述加热设备内;通过设置于所述加热设备上端的液体入口,将pH=7~9的富锂卤水输入所述加热设备,其中,所述富锂卤水为碳酸盐型富锂卤水、去除镁离子的硫酸盐型富锂卤水以及去除镁离子的氯化物型富锂卤水中的任意一种;所述包含有CO2的燃烧气体与所述富锂卤水在所述加热设备内对流;所述CO2进入所述卤水中,形成CO32-,且所述富锂卤水吸收所述燃烧气体的热量,升温;从升温后的所述富锂卤水中析出碳酸锂颗粒,形成含有碳酸锂颗粒的悬浊液;将所述含有碳酸锂颗粒的悬浊液排入至少一个过滤装置,所述碳酸锂颗粒被所述过滤装置内的滤网截留;当所述滤网截留的所述碳酸锂颗粒的量达到预设的阈值时,通过颗粒排出口排出碳酸锂浓缩盐浆。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述气体入口处所述包含有CO2的燃烧气体的线速度不大于1.5m/h。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述热水设备中,所述包含有CO2的燃烧气体与所述富锂卤水的接触时间不小于2s,不大于10s。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括:为每一个所述过滤装置加热,其中,每一个所述过滤装置内的温度不低于升温后的所述富锂卤水的温度,且不高于当地沸点。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过滤装置的纵切面为锥型结构,其中,悬浊液入口位于所述滤网下部的过滤装置侧壁上,清液排出口位于所述滤网上部的过滤装置侧壁上,颗粒排出口位于过滤装置底部;所述将含有碳酸锂颗粒的所述悬浊液排入至少一个过滤装置,包括:含有碳酸锂颗粒的所述悬浊液通过所述悬浊液入口进入所述过滤装置;所述悬浊液的上清卤水穿过所述滤网,从所述清液排出口排出。6.根据权利要求1至5任一所述的方法,其特征在于,升温后...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏飞张晨曦朱畅刘昌元
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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