The invention provides a method for efficiently separating magnesium and lithium from salt lake brine and simultaneously preparing high-purity magnesium oxide and battery-grade lithium carbonate. The process steps are as follows: adding urea to salt lake brine to dissolve, putting the solution in the reactor, after hydrothermal reaction, magnesium ion is precipitated into the solid phase, then filtered and dried to obtain magnesium carbonate solid, while lithium ion is still in the liquid phase, and then directly concentrated and precipitated to obtain battery-grade lithium carbonate. High purity magnesium oxide was obtained by calcination of solid phase products. In this method, urea is used as precipitant to separate magnesium and lithium from salt lake without introducing any new metal ions, and the brine solution is not diluted. The solid phase product is white fluffy powder, which is easy to filter and the separation process is simple. The extraction rate of lithium is high (>94%). Magnesium oxide obtained by calcination has high purity (99.5%).
【技术实现步骤摘要】
从盐湖卤水高效分离镁锂及同时制备高纯氧化镁和电池级碳酸锂的方法
本专利技术属于盐湖镁、锂资源的有效利用
,具体涉及一种从盐湖卤水高效分离镁锂及同时制备高纯氧化镁和电池级碳酸锂的方法。
技术介绍
锂元素广泛应用于储能电池、玻璃陶瓷、核工业、航空航天及临床医药等领域,被誉为“推动世界进步的能源金属”。全球锂矿可分为卤水型和硬岩型两大类,我国有接近80%锂资源赋存在盐湖卤水中,从盐湖卤水中提锂将成为发展的必然趋势。除锂资源外,盐湖中还含有多种资源,例如镁、钾、钙、钠资源等。其中镁元素和锂元素处于元素周期表中对角线的位置,具有相似的化学性质,很难分离这两种金属,而且镁/锂比越高,分离越困难。而我国盐湖属于高镁/锂比盐湖,国外低镁/锂比盐湖的提锂技术不适用于我国,因此,从我国高镁/锂比盐湖提锂与实现镁/锂高效分离是世界性难题。目前,从盐湖卤水中提取锂资源的方法主要有:煅烧浸取法、溶剂萃取法、离子筛吸附法、电渗析技术及沉淀法等[赵旭,张琦,武海虹,等.盐湖卤水提锂[J].化学进展,2017(7):796-808.]。煅烧法技术成熟目前已经应用于工业生产,但工艺复杂,且在生产过程中耗能高,设备腐蚀严重[冉敬文,刘鑫,裴军,等.我国锂资源开发的生产工艺现状[J].广州化工,2016,44(13):4-5.];溶剂萃取法在反翠过程中盐酸浓度过高,严重腐蚀设备,另外有机溶剂的使用会带来环境污染等问题;离子筛吸附法生产成本低,无污染,对锂浓度无要求,但在解析过程常常伴随副反应,且离子筛通常均为粉末状,流动性和渗透性较差,难以工业应用;电渗析中的离子交换膜长期使用存在膜污染 ...
【技术保护点】
1.一种从盐湖卤水高效分离镁锂的方法,其特征在于,该方法为:在盐湖卤水中加入尿素溶解,将溶液置于反应釜中,经过水热反应,使镁离子沉淀,进入固相,然后过滤、干燥得到碳酸镁固体,而锂离子仍留在液相中,实现镁、锂高效分离。
【技术特征摘要】
1.一种从盐湖卤水高效分离镁锂的方法,其特征在于,该方法为:在盐湖卤水中加入尿素溶解,将溶液置于反应釜中,经过水热反应,使镁离子沉淀,进入固相,然后过滤、干燥得到碳酸镁固体,而锂离子仍留在液相中,实现镁、锂高效分离。2.根据权利要求1所述的从盐湖卤水高效分离镁锂的方法,其特征在于,所述方法的具体步骤如下:A.向盐湖卤水中加入尿素配成溶液,其中尿素浓度为1~10molL-1,镁离子与尿素的摩尔浓度比为1:2~1:8;B.将步骤A得到的溶液转移至内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中,在90℃~150℃下水热反应8~24h;C.反应结束后,反应釜温度降至室温,然后减压过滤使固液分离得到固体产物和滤液;固体产物不经洗涤在40℃~60℃下直接干燥3~8h,得到白色粉末状碳酸镁固体;锂离子仍留在滤液中,实现镁、锂高效分离。3.根据权利要求2所述的从盐湖卤水高效分离镁锂的方法,其特征在于,所述盐湖卤水中阳离子的浓度为:[Li+]=1~20g/L,[Mg2+]=10~100g/L,[K+]=2~20g/L,[Na+]=1~30g/L。4.根据权利要求2所述的从盐湖卤水高效分离镁锂的方法,其特征在于,所述步骤B中反应釜内溶液填充体积不超过反应釜总容积的2/3。5.根据权利要求2所述的从盐湖卤水高效分离镁锂的方法,其特征在于,所述得到碳酸镁固体为Mg5(CO3)4(OH)...
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