一种盐湖卤水镁锂分离方法技术

本发明专利技术属于盐湖卤水中镁锂分离技术领域，具体涉及一种高效分离溶液中镁锂的方法。针对我国大部分盐湖卤水存在高镁低锂，镁锂分离困难的问题，本发明专利技术提出用植酸做沉淀剂分离卤水中镁锂的方法，具体技术方案是：将植酸加入含镁、锂离子的卤水中，调节pH值，使镁离子与植酸根离子形成不溶于水的络合物沉淀；过滤分离该沉淀物，含锂滤液可用于制备锂盐，沉淀物经酸溶解和阳离子树脂交换吸附镁离子后，所得植酸溶液循环用于沉淀镁离子；负载镁离子的阳离子交换树脂经酸液再生后循环使用。该方法适用于任意比例含有镁、锂离子的卤水，具有工艺简单，镁锂分离彻底，沉淀剂可循环使用，易于工业应用的特点。

A method for separation of magnesium and lithium from the brine of Saline Lake

The invention belongs to the technical field of magnesium lithium separation in Saline Lake brine, in particular to a method for efficiently separating magnesium lithium from solution. In view of the problems of high magnesium, low lithium and difficult separation of magnesium lithium in most of the Saline Lake brine in China, the method of separating magnesium lithium from brine by phytic acid as precipitant is proposed in this invention. The specific technical scheme is that phytic acid is added into the brine containing magnesium and lithium ions, and the pH value is adjusted to make the magnesium ions and phytate ions insoluble in water. Precipitation, filtration and separation of the precipitate, the lithium containing filtrate can be used to prepare lithium salts. After the sediment is dissolved by acid and exchange of magnesium ions by cation resin, the phytic acid solution is circulated to precipitate magnesium ions, and the cation exchange resin loaded with magnesium ions is recycled and recycled through acid solution. This method is suitable for any proportion of brine containing magnesium and lithium ion. It has the advantages of simple process, thorough separation of magnesium and lithium, and the precipitant can be used circularly. It is easy to use in industry.

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖卤水镁锂分离方法
本专利技术属于盐湖卤水中镁锂分离
，具体涉及一种高效分离溶液中镁锂的方法。
技术介绍
锂作为一种重要的新能源材料，在汽车、风电、IT等领域应用广泛。目前国际市场对锂产品的需求量以平均每年10％以上的速度持续增长，导致锂产品市场价格成倍暴涨。盐湖中蕴藏有全球70％以上的锂资源，从盐湖卤水中提锂已经成为国内外生产锂盐的主要途径。我国盐湖卤水资源丰富，在世界已探明的锂资源储量中居第二位，其中液态矿锂资源占我国锂资源的80％左右。但是我国的大部分盐湖卤水存在高镁低锂的特点，镁锂比大于30(质量比)，少量锂离子与大量镁离子共存，且镁离子和锂离子的性质相似，这使从高镁锂比盐湖卤水中提锂成为公认的技术难题，严重制约了我国锂资源的开发利用。目前，盐湖提锂工艺主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法和膜法等。沉淀法提锂技术成熟，但不适合处理含大量镁离子的卤水及低锂卤水；溶剂萃取法选择性好，但萃取剂挥发性大、易于发生乳化、泡沫现象，工程实施效果较差；吸附法也存在吸附剂损率高、稳定性差、吸附时间长等问题；煅烧浸取法可较好分离镁锂，但能耗高，经济效益不理想；膜法从盐湖卤水中分离镁和浓缩锂的效果较好，但膜属于易耗品，成本高、目前技术还有待完善。专利CN1618997A用氨、碳酸氢铵和氢氧化钠作沉淀剂对盐湖卤水镁进行三段沉淀除镁，可很好地实现镁锂的分离。但该法沉淀剂耗用量大，含镁副产物太多难市场销售，且工艺复杂、生产成本极高，并存在较大的环境污染的问题。专利CN106629790A采用植酸盐(钠盐、钾盐、铵盐)沉淀镁离子，沉淀物用酸分解后用阴离子交换树脂回收植酸盐；吸附在树脂上的植酸根阴离子经碱液洗出，稀盐酸调节pH后循环使用。该方法的缺点是植酸盐价格很贵，采用阴离子交换树脂回收植酸盐，植酸盐回收工艺复杂，使提锂成本增高。本专利技术根据植酸提取原理，提出一种新的盐湖卤水中镁锂离子分离方法，即用植酸沉淀卤水中的镁离子，在一定的pH下，形成植酸镁沉淀，再用酸溶解该沉淀，然后用阳离子交换树脂交换吸附脱出该溶解液中的镁离子，得到的植酸溶液直接循环用于沉淀卤水中镁离子，该阳离子交换树脂用酸洗脱再生，循环使用。该方法工艺简单，镁锂分离彻底，沉淀剂植酸的价格远低于植酸盐的价格，且可循环使用，具有成本低、工艺简单的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种盐湖卤水高效分离镁锂的方法，实现特别是高镁锂比盐湖卤水中镁锂的分离。本方法流程短，操作简便，植酸可循环使用，生产成本低，易于工业应用。本专利提出一种盐湖卤水镁锂分离方法，将植酸加入含镁、锂的盐湖卤水中沉淀镁离子，以回收锂离子；所述盐湖卤水为任意比例含有镁离子和锂离子的卤水，如盐湖原卤水，或经蒸发浓缩后的卤水，或经提钾后的老卤中的一种或几种的混合卤水。所述的盐湖卤水镁锂分离方法，将植酸溶液在常温下加入含镁锂的卤水，植酸加入量按溶液中镁离子:植酸(摩尔比)＝1-6:1的比例加入；植酸浓度为5-50％(质量百分比)，并用氢氧化钠溶液调节pH值4.0-8.0之间，优选6.0-7.0。所述的盐湖卤水镁锂分离方法，植酸溶液加入到含镁锂溶液中，在室温下搅拌反应10-150min，产生沉淀，过滤该悬浊液，可得富锂溶液和沉淀物。所述的盐湖卤水镁锂分离方法，沉淀镁离子过滤后的富锂溶液可用于生产碳酸锂、氯化锂等产品。所述的盐湖卤水镁锂分离方法，沉淀镁离子所得沉淀物用盐酸溶解，将溶解液通过强酸性阳离子交换树脂以吸附其中的镁离子，得到的植酸溶液循环返回用于沉淀镁离子。所述的盐湖卤水镁锂分离方法，用盐酸溶液再生负载镁离子的树脂，所得的溶液可用于生产镁盐；再生后的树脂循环用于吸附镁离子。本专利技术的优点在于：1.植酸对镁离子形成溶解度很低的络合物沉淀，脱镁率达99％以上，而锂离子仍以离子形式存在于溶液中，从而达到镁锂分离的目的；2.本方法可用于处理不同镁锂比的卤水，也可以处理不同类型的卤水的原卤水和经浓缩后的老卤等；3.本方法用强酸性阳离子交换树脂回收植酸，回收液植酸可直接循环使用，且其价格远低于植酸盐；本工艺镁锂分离效率高，操作简单，易于工业化应用。附图说明见说明书附图图1是本专利技术从盐湖卤水中分离镁锂的工艺流程示意图。卤水和植酸在碱液的作用下进行沉淀，之后再进行过滤，把得到的沉淀物再次放入盐酸加以溶解，同时与盐酸，MgCl2溶液进行离子交换，如此循环操作可再次得到植酸。最终过滤段得到的滤液收集起来即为含锂溶液。具体实施方法为了更详细地解释本专利技术，列举以下实例进行说明，但本专利技术不局限于这些实例。实施例1采用国内某盐湖的原卤水进行实验，该盐湖卤水的主要成分及含量见表1：表1实施例1采用的原卤水组成组分Li+Na+K+Mg2+Cl-浓度(mg/L)156265478361254049551将1LpH为6.5的上述原卤水加入搅拌反应器，然后加入190mL浓度为30％(质量百分比，化学纯)的植酸水溶液，在搅拌条件下缓慢加入浓度为5mol/L氢氧化钠溶液(化学纯)，调节溶液pH值为6.5，在常温下发生沉淀反应，搅拌60min后反应结束。将该悬浊液过滤，滤饼用500ml去离子水洗涤，收集滤液和洗水分别测定镁离子、锂离子含量；将滤饼用质量分数为5％的稀盐酸(化学纯)溶液溶解，调节pH为2.0，在室温下将该溶解液以2cm/min的线速度流过732型阳离子交换树脂(氢型，工业级)，流出溶液即植酸溶液，用300mL去离子水清洗负载镁离子的树脂，收集植酸流出液和洗水循环用于沉淀卤水中的镁离子；将负载上镁离子的732型树脂用520mL浓度为3mol/L的盐酸溶液洗脱镁离子，再用300mL去离子水清洗树脂后，该树脂可循环用于吸附镁离子。实验结果见表4、表5。实施例2采用国内某盐湖的老卤进行实验，该盐湖卤水的主要成分及含量见下表2：表2实施例2采用的老卤组成组分Li+Na+K+Mg2+Cl-浓度(mg/L)23585876752187320283593将1LpH为7.2的原始卤水加入搅拌反应器，然后加入791mL浓度为50％(质量百分比，化学纯)的植酸溶液，在搅拌条件下缓慢加入浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值为6.8，在常温下发生沉淀反应，搅拌100min反应结束。将该悬浊液过滤，滤饼用500mL去离子水洗涤，收集滤液和洗水分别测定镁离子、锂离子含量；将滤饼用质量分数为5％的稀盐酸(化学纯)溶液溶解，调节pH为2.5，在室温下将该溶解液以3cm/min的线速度流过732型阳离子交换树脂(氢型，工业级)，流出溶液即植酸溶液，用900mL去离子水清洗负载镁离子的树脂，收集流出液和洗水循环用于沉淀卤水中的镁离子；将负载上镁离子的732型树脂用3600mL浓度为3mol/L的盐酸溶液洗脱镁离子，再用900mL去离子水清洗树脂后，该树脂可循环用于吸附镁离子。实验结果见表4、表5。实施例3采用国内某盐湖的原卤水进行实验，该盐湖卤水的主要成分及含量见下表3：表3实施例3采用的原卤水组成组分Li+Na+K+Mg2+Cl-浓度(mg/L)26823495874532926857将1LpH为6.8的原卤水加入搅拌反应器，然后加入242mL浓度为10％(质量百分比，化学纯)的植酸溶液，在搅拌条件下缓慢加入浓度为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐湖卤水镁锂分离方法，其特征在于，将植酸溶液加入含镁、锂的盐湖卤水中沉淀镁离子，以回收锂离子；所述盐湖卤水为任意比例含有镁离子和锂离子的卤水，如盐湖原卤水，或经蒸发浓缩后的卤水，或经提钾后的老卤中的一种或几种的混合卤水。

【技术特征摘要】
1.一种盐湖卤水镁锂分离方法，其特征在于，将植酸溶液加入含镁、锂的盐湖卤水中沉淀镁离子，以回收锂离子；所述盐湖卤水为任意比例含有镁离子和锂离子的卤水，如盐湖原卤水，或经蒸发浓缩后的卤水，或经提钾后的老卤中的一种或几种的混合卤水。2.根据权利要求1所述的盐湖卤水镁锂分离方法，其特征在于，植酸加入量按溶液中镁离子:植酸(摩尔比)=1-6:1的比例加入；植酸浓度为5-50%（质量百分比）。3.根据权利要求1所述的盐湖卤水镁锂分离方法，其特征在于，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟辉，赖先熔，南近山，熊攀，王诗诗，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51