利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法，所述方法包括以下步骤：A、将富锂溶液作为萃原液与由萃取剂和缓释剂组成的萃取液混合并进行萃取，分离得到第一萃余液和有机相，其中，所述萃取剂为P204，所述缓释剂为磺化煤油；B、利用洗涤剂对所述有机相进行洗涤，分离得到洗涤液和负载有机相；C、利用反萃剂对所述负载有机相进行反萃取，分离得到净化有机相和第二萃余液。本发明专利技术操作简单、步骤较少且耗时较短，无大量固体沉淀，环境友好，成本更低廉，除钙更彻底，可将溶液中的钙降到0.01g/L以下，并将碳酸锂产品中的钙降到0.005g/L以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳酸锂制备的
，更具体地讲，涉及一种利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法。
技术介绍
碳酸锂系无色晶体或白色粉末，比重为2.11，熔点为618℃，在冷水中的溶解度较热水大，通常以锂辉石为原料，生产碳酸锂的主要工艺为硫酸法。碳酸锂系基础锂盐，主要用于电池行业制造钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等电极材料，也用于充电锂电池中作非水溶液电解质等，具有良好的电化学性能，已用作电视机显像管玻璃、耐热玻璃、多孔玻璃等特种玻璃的重要添加剂，高纯度的碳酸锂是磁性材料、原子能工业、电子工业及光学仪器的必须品，还用于制药业，催化剂行业、陶瓷业领域等。电池级、工业级的碳酸锂产品由于品级的差异，其对钙、镁离子杂质含量要求不同。生产碳酸锂一般采用锂辉石和盐湖卤水作为原料，其生产工艺有所不同，以锂辉石为原料生产出的电池级碳酸锂，多采用高温煅烧后原矿转型开始，经过硫酸酸化，然后经浸出、除杂、沉锂后得到电池级的碳酸锂，由于矿石原料和过程中的添加含钙物，使体系前端的钙离子大多以硫酸钙形式存在。在其实际生产中除钙的工艺方法，比较常见的有EDTA络合法、树脂交换法、草酸法等，EDTA法是在溶液中加入EDTA试剂与Ca离子络合，进入溶液中从而和固体分离开，降低碳酸锂产品中的钙含量，但是在富锂溶液中加入EDTA络合剂后，通过离子交换，EDTA钙镁盐进入溶液中，随着流程不断循环，其在料液中不断富集，最后进入产品并影响产品的质量。树脂交换法是通过树脂中的钠离子与溶液中的钙离子交换，达到降低溶液中钙离子浓度的目的，从而降低碳酸锂产品中的钙含量，但其相对成本较高，设备维护较繁琐。其他工艺的处理方式如加入可溶性的草酸盐使钙沉淀为溶解度更低的草酸钙而除去，但该化学沉淀法操作繁琐、沉淀易吸附有用成分，滤渣堆放还会带来环境污染。溶剂萃取技术是从溶液中分离提取各种金属离子的有效技术，它具有分离效率高、工艺和设备操作简单、操作连续、易于实现自动控制等优点，自上世纪六十世纪中期以来，国内外已提出了若干个萃取体系和工艺。而利用溶剂萃取除钙镁离子杂质的研究报道较少。因此，有必要提供一种利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种工艺简单、生产成本低并且能够通过有机萃取剂与料液直接接触而有效去除富锂溶液中钙、镁杂质的方法。本专利技术提供了一种利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法，所述方法包括以下步骤：A、将富锂溶液作为萃原液与由萃取剂和缓释剂组成的萃取液混合并进行萃取，分离得到第一萃余液和负载有机相，其中，所述萃取剂为P204、P350或P507，所述缓释剂为磺化煤油；B、利用洗涤剂对所述负载有机相进行洗涤，分离得到洗涤液和净化有机相，其中，所述洗涤剂为盐酸、硫酸或硝酸；C、利用反萃剂对所述净化有机相进行反萃取，分离得到有机相和第二萃余液，其中，所述反萃剂为盐酸或硝酸，并且所述反萃剂的浓度高于所述洗涤剂的浓度。根据本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的一个实施例，所述富锂溶液为制备碳酸锂产品的原料液，其中的钙离子浓度为0.01～2.5g/L，镁离子浓度为0.01～1.5g/L。根据本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的一个实施例，在步骤A中，还包括先将所述富锂溶液的pH值调整至3.0～5.0的步骤。根据本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的一个实施例，在步骤A中，萃取温度为10～50℃，萃取平衡时间为10～30min，萃取级数为4～8级。根据本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的一个实施例，在步骤A中，所述萃取剂与缓释剂的体积比为1:1～1:3。根据本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的一个实施例，在步骤B中，所述洗涤剂是浓度为0.5～3mol/L的盐酸，洗涤级数为3～6级。根据本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的一个实施例，在步骤C中，所述反萃剂是浓度为3～6mol/L的盐酸，反萃取级数为2～3级。根据本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的一个实施例，所述第一萃余液中的钙离子浓度低于0.01g/L，利用所述第一萃余液制得的碳酸锂产品中的钙离子含量低于0.005g/L。与现有技术相比，本专利技术的利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法具有以下优点：1)利用萃取剂除钙、镁的方法较现有技术的原料成本更低廉一些；2)本方法除钙彻底，可将溶液中的钙降到0.01g/L以下，并将碳酸锂产品中的钙降到0.005g/L以下；3)除钙操作简单，步骤较少且耗时较短；4)本专利技术没有大量的固体沉淀，在萃取过程中不容易吸附有效成分；5)本方法没有滤渣需要处理，所以既不存在堆放问题，也不会造成环境污染。附图说明图1示出了根据本专利技术示例性实施例的利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的工艺流程图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。概括地讲，本专利技术提供了一种利用有机萃取剂与富锂溶液的直接接触来除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法，可将最终碳酸锂产品中的钙含量降至电池级标准：≤0.005g/l。下面对本专利技术利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法进行详细的说明。其中，本专利技术所涉及的富锂溶液优选为制备碳酸锂产品的原料液，其中的钙离子浓度为0.01～2.5g/L，镁离子浓度为0.01～1.5g/L，由此有利于制得符合要求的碳酸锂产品。但本专利技术不限于此，其它富锂溶液也可用于本专利技术。图1示出了根据本专利技术示例性实施例的利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法的工艺流程图。如图1所示，根据本专利技术的示例性实施例，所述利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法包括以下多个步骤。步骤A：将富锂溶液作为萃原液与由萃取剂和缓释剂组成的萃取液混合并进行萃取，分离得到第一萃余液和负载有机相。本步骤为萃取步骤，萃取剂可以为P204(二(2-乙基己基)磷酸酯)、P507(二-(2-乙基己基磷酸酯))或者P350(甲基磷酸二甲庚)，缓释剂为磺化煤油。优选地，控制萃取剂与缓释剂的体积比为1:1～1:3，从而能够实现最佳的萃取效果。并且，在步骤A中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A、将富锂溶液作为萃原液与由萃取剂和缓释剂组成的萃取液混合并进行萃取，分离得到第一萃余液和负载有机相，其中，所述萃取剂为P204、P350或P507，所述缓释剂为磺化煤油；B、利用洗涤剂对所述负载有机相进行洗涤，分离得到洗涤液和净化有机相，其中，所述洗涤剂为盐酸、硫酸或硝酸；C、利用反萃剂对所述净化有机相进行反萃取，分离得到有机相和第二萃余液，其中，所述反萃剂为盐酸或硝酸，并且所述反萃剂的浓度高于所述洗涤剂的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法，其特征在于，所述方法包括以下
步骤：
A、将富锂溶液作为萃原液与由萃取剂和缓释剂组成的萃取液混合并进行萃取，分离得
到第一萃余液和负载有机相，其中，所述萃取剂为P204、P350或P507，所述缓释剂为磺化煤
油；
B、利用洗涤剂对所述负载有机相进行洗涤，分离得到洗涤液和净化有机相，其中，所述
洗涤剂为盐酸、硫酸或硝酸；
C、利用反萃剂对所述净化有机相进行反萃取，分离得到有机相和第二萃余液，其中，所
述反萃剂为盐酸或硝酸，并且所述反萃剂的浓度高于所述洗涤剂的浓度。
2.根据权利要求1所述的利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法，其特征在于，
所述富锂溶液为制备碳酸锂产品的原料液，其中的钙离子浓度为0.01～2.5g/L，镁离子浓
度为0.01～1.5g/L。
3.根据权利要求1或2所述的利用萃取法除去富锂溶液中钙、镁杂质的方法，其特征在
于，在步骤A中，还包括先将所述富锂溶液的pH值调整至3.0～5.0的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹乃珍，涂明江，杨柳，徐川，高洁，廖仕英，
申请(专利权)人：四川天齐锂业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51