一种降低氧化铝产品中锂含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低氧化铝产品中锂含量的方法，包括：在含锂的铝酸钠溶液中加入含铝化合物作为吸附剂，吸附铝酸钠溶液中的锂；通过控制溶液反应温度、搅拌时间，促使溶液中的锂析出；经进行过滤，得到富锂滤饼和滤液；滤液进入制备氧化铝产品的后续工序。铝酸钠溶液中锂的脱除率高，最高可达97%，且工艺简单，对铝酸钠溶液不产生污染。

【技术实现步骤摘要】
一种降低氧化铝产品中锂含量的方法
本专利技术属于无机化工
，具体涉及一种降低氧化铝产品中锂含量的方法。
技术介绍
近年来，国内铝土矿资源逐渐减少、品位降低，不少氧化铝生产企业不得不使用矿物组成复杂、锂含量高的铝土矿。拜耳法生产氧化铝流程中，铝土矿中大部分的锂在溶出过程进入到铝酸钠溶液中，粗液过滤后的精液中锂含量高的达到0.06g/L，后在分解过程中析出进入到氢氧化铝，经过焙烧过程最终进入到氧化铝产品中，从而造成氧化铝产品中锂含量升高。铝电解企业长期使用锂含量高的氧化铝产品作为原料，电解质中锂盐含量不断增加，不少企业电解质中氟化锂已经超过3%，最高已经达到7%以上，对电解过程造成严重影响，比如电解温度降低、炉膛规整度恶化、电解生产稳定度降低、电流效率降低、能耗增高等。很多专家学者逐渐对此产生了共识。因此，在氧化铝生产系统中，有必要通过对铝酸钠溶液中的锂进行脱除，从而降低氧化铝产品中锂的含量。
技术实现思路
针对上述已有技术存在的不足，本专利技术提供一种降低氧化铝产品中锂含量的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种降低氧化铝产品中锂含量的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：（1）在含锂的铝酸钠溶液中加入含铝化合物作为吸附剂，吸附铝酸钠溶液中的锂；（2）将经步骤（1）得到的溶液进行搅拌，通过控制溶液反应温度、搅拌时间，促使溶液中的锂析出；（3）将经步骤（2）得到的溶液进行过滤，得到富锂滤饼和滤液；（4）经步骤（3）得到的滤液进入制备氧化铝产品的后续工序。进一步地，所述步骤（1）中含铝化合物为为氢氧化铝、无定型氢氧化铝、活性氧化铝、氧化铝收尘粉中的一种或几种混合。进一步地，所述活性氧化铝为γ-氧化铝、ρ-氧化铝中的一种或几种混合。进一步地，所述氧化铝收尘粉为电收尘、布袋收尘中的一种或几种混合。进一步地，所述步骤（1）含铝化合物的加入量为1～50g/L。进一步地，所述步骤（1）含铝化合物的加入量为5～30g/L。进一步地，所述步骤（1）铝酸钠溶液为拜耳法制备氧化铝产品过程中的中间产物，铝酸钠溶液的组分及其浓度包括：Na2Ok：100～200g/L，Na2Oc：5～40g/L，αk：1.05～2.30。进一步地，所述步骤（2）反应温度50～100℃，搅拌时间30～300min。进一步地，所述步骤（3）得到的富锂滤饼中含水率≤40%。进一步地，所述步骤（3）得到的富锂滤饼可作为吸附剂再次加入到铝酸钠溶液中吸附锂，进行循环使用。本专利技术的有益技术效果：本专利技术提供一种通过降低铝酸钠溶液中锂含量，进而降低氧化铝产品中的锂含量的方法，具有以下技术效果：（1）采用的含铝吸附剂廉价易得，来源广泛，基本在氧化铝生产中就可以得到。（2）铝酸钠溶液中锂的脱除率高，最高可达97%，且工艺简单，对铝酸钠溶液不产生污染。（3）与现有盐湖提锂工艺相比具有主要区别：首先盐湖的环境体系是高卤体系，与氧化铝流程的强碱体系完全不同，活性氢氧化铝在强碱体系中带来两个问题，一方面自身被溶解掉，另一方面自身会作为种子，造成铝酸钠溶液的分解，而盐湖提锂根本不需要考虑这些问题；且铝酸钠溶液中的锂含量远远低于盐湖中的锂含量一个甚至两个数量级，强碱体系下的吸附脱锂与盐湖条件下的吸附脱锂，工艺条件完全不同。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。一种降低氧化铝产品中锂含量的方法，步骤包括：（1）在含锂的铝酸钠溶液中加入1～50g/L含铝化合物作为吸附剂，优选，5～30g/L吸附剂在铝酸钠溶液中保持性状的相对稳定，吸附剂具有较强的活性和较大的比表面积，可以物理吸附铝酸钠溶液中的锂；其中，含铝化合物为为氢氧化铝、无定型氢氧化铝、活性氧化铝、氧化铝收尘粉中的一种或几种混合；进一步地，活性氧化铝为γ-氧化铝、ρ-氧化铝中的一种或几种混合；进一步地，氧化铝收尘粉为电收尘、布袋收尘中的一种或几种混合；该铝酸钠溶液为采用含锂的铝土矿作为原料，拜耳法制备氧化铝产品过程中的中间产物，在溶出过程中铝土矿中大部分的锂进入到铝酸钠溶液中，锂含量高达0.06g/L，铝酸钠溶液的组分及其浓度包括：Na2Ok：100～200g/L，Na2Oc：5～40g/L，αk：1.05～2.30；（2）将经步骤（1）得到的溶液进行搅拌，使吸附剂均匀分散于铝酸钠溶液中，并通过控制反应温度50～100℃，搅拌时间30～300min，使溶液中的锂能充分吸附在吸附剂上，促使溶液中的锂析出；（3）将经步骤（2）得到的溶液静置1～3h后，溶液分层明显，然后进行过滤，将含锂化合物从铝酸钠溶液中分离，得到富锂滤饼和滤液；富锂滤饼中含水率≤40%；富锂滤饼一方面可以进行烘干，得到含锂产品，另一方面由于湿滤渣活性更高，可作为吸附剂直接再次加入到铝酸钠溶液中继续吸附锂，进一步富集锂，进行循环使用4～5次；（4）经步骤（3）得到的滤液通入晶种槽，进入分解工序继续分解，最终得到锂含量较低的氧化铝产品。锂脱除率为15～97%。本申请能够根据目标控制锂脱除率，脱除率与脱除用的物质，及脱除的工艺条件有直接关系，尤其是脱除工艺条件。实施例1拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：165g/L，Na2Oc：5g/L，αk：1.10，温度为100℃，加入1g/L的氢氧化铝，搅拌时间30分钟，静置时间3小时，经过滤得到富锂滤饼及滤液，经检测，铝酸钠溶液中的锂金属的脱除率为15.80%。实施例2拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：165g/L，Na2Oc：12g/L，αk：1.10，温度为100℃，加入5g/L的氢氧化铝，搅拌时间30分钟，静置时间1.5小时，经过滤得到富锂滤饼及滤液，经检测，铝酸钠溶液中的锂金属的脱除率为21.20%。实施例3拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：200g/L，Na2Oc：40g/L，αk：1.55，温度为80℃，加入10g/L的γ-氧化铝，搅拌时间30分钟，静置时间1.5小时，经过滤得到富锂滤饼及滤液，经检测，铝酸钠溶液中的锂金属的脱除率为51.52%。实施例4拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：110g/L，Na2Oc：15g/L，αk：1.60，温度为65℃，加入10g/L的γ-氧化铝，搅拌时间60分钟，静置时间2.5小时，经过滤得到富锂滤饼及滤液，经检测，铝酸钠溶液中的锂金属的脱除率为78.20%，得到的含锂产品为丝锂铝石。实施例5拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：175g/L，Na2Oc：15g/L，αk：2.30，温度为70℃，加入20g/L的电收尘粉，搅拌时间60分钟，静置时间3小时，经过滤得到富锂滤饼及滤液，经检测，铝酸钠溶液中的锂金属的脱除率为82.10%。实施例6拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：168g/L，Na2Oc：10g/L，αk：1.53，温度为65℃，加入50g/L的氢氧化铝，搅拌时间90分钟，静置时间3小时，经过滤得到富锂滤饼及滤液，经检测，铝酸钠溶液中的锂金属的脱除率为90.31%。实施例7拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：168g/L，Na2Oc：10g/L，αk：1.53，温度为65℃，加入30g/L的电收尘粉，搅拌时间90分钟，静置时间3小时，经过滤得到富锂滤饼及滤液，经检测，铝酸钠溶液中的锂的脱除率为91.05%。实施例8拜耳法铝酸钠溶液浓度Na2Ok：175g/L，Na2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低氧化铝产品中锂含量的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：（1）在含锂的铝酸钠溶液中加入含铝化合物作为吸附剂，吸附铝酸钠溶液中的锂；（2）将经步骤（1）得到的溶液进行搅拌，通过控制溶液反应温度、搅拌时间，促使溶液中的锂析出；（3）将经步骤（2）得到的溶液进行过滤，得到富锂滤饼和滤液；（4）经步骤（3）得到的滤液进入制备氧化铝产品的后续工序。

【技术特征摘要】
1.一种降低氧化铝产品中锂含量的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：（1）在含锂的铝酸钠溶液中加入含铝化合物作为吸附剂，吸附铝酸钠溶液中的锂；（2）将经步骤（1）得到的溶液进行搅拌，通过控制溶液反应温度、搅拌时间，促使溶液中的锂析出；（3）将经步骤（2）得到的溶液进行过滤，得到富锂滤饼和滤液；（4）经步骤（3）得到的滤液进入制备氧化铝产品的后续工序。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中含铝化合物为为氢氧化铝、无定型氢氧化铝、活性氧化铝、氧化铝收尘粉中的一种或几种混合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性氧化铝为γ-氧化铝、ρ-氧化铝中的一种或几种混合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化铝收尘粉为电收尘、布袋收尘中的一种或几种混合。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐利娟，韩东战，路晓涛，杨桂丽，韦舒耀，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11