从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺制造技术

本发明专利技术公开了从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺，包括调配析钠母液，酸化预处理，碱化除杂，冷冻析芒硝，蒸发浓缩得到硫酸锂的浓缩液；再向浓缩液中加入饱和纯碱溶液经过沉锂、离心分离、洗涤、干燥，制得电池级碳酸锂产品；或向浓缩液加入烧碱溶液，经过苛化、冷冻、浓缩结晶、返溶、重结晶、干燥，制得电池级氢氧化锂产品。本发明专利技术的工艺可以完全取代析钠母液的传统法制备工业级锂盐的工艺，制备价值更高的电池级碳酸锂和氢氧化锂，升级了产品等级和种类，是锂盐行业的一次重大创新；工艺经济效益显著，操作简单，成本低廉，对于盐湖卤水提锂和矿石提锂的相关企业，都具有普遍的适应性非常适合工业化推广。

Recovery of battery grade lithium salt from mother liquor of sodium evolution

The invention discloses a process for recovering and preparing battery grade lithium salt from the mother liquor of sodium analysis, which includes mixing the mother liquor of sodium analysis, acidification pretreatment, alkalization and impurity removal, freezing and Glauber's salt analysis, evaporation and concentration to obtain the concentrated solution of lithium sulfate; then adding saturated sodium carbonate solution to the concentrated solution to prepare battery grade lithium carbonate product after lithium precipitation, centrifugation, washing and drying; or adding caustic soda to the concentrated solution for dissolution After causticization, freezing, concentration crystallization, back dissolution, recrystallization and drying, the battery grade lithium hydroxide product is prepared. The process of the invention can completely replace the traditional method of sodium precipitation mother liquor to prepare industrial grade lithium salt, prepare battery grade lithium carbonate and lithium hydroxide with higher value, upgrade the product grade and type, which is a major innovation of lithium salt industry; the process has obvious economic benefits, simple operation and low cost, which is common for related enterprises of salt lake brine lithium extraction and ore lithium extraction Universal adaptability is very suitable for industrial promotion.

【技术实现步骤摘要】
从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺
本专利技术涉及锂盐的生产
，尤其涉及从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺。
技术介绍
制备锂电池正极材料的锂盐主要包括电池级碳酸锂和氢氧化锂。碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料，不仅应用在炼铝、玻璃和陶瓷等民用领域，还在医药、新能源、储能等高科技领域应用广泛，因而成为了锂行业中用量最大的锂原料，其他锂产品基本上都是碳酸锂的下游产品。氢氧化锂可以用于锂肥皂、锂基润滑脂等基础化工领域，还可用作光谱分析展开剂、照相显影剂等精细化工领域，还用于金属锂、原子能等军工领域。锂盐的生产工艺根据原料来源的不同可以分为盐湖卤水提取和矿石提取。国外南美地区主要采用盐湖卤水提取工艺，其他地区包括我国则主要采用锂辉石矿提取工艺。在锂辉石矿制备锂盐的过程中，首先需要焙烧、酸化、调浆浸出，这个过程产生浸取液；然后经净化、蒸发浓缩，分别得到净化液、净化完成液；然后再进行锂盐的生产，沉锂时得到沉锂母液，沉锂母液经硫酸中和、蒸发结晶后得到无水硫酸钠和析钠母液。因为沉锂母液和析钠母液中都含有一定量的锂，所以锂盐工业中提高沉锂母液和析钠母液中锂的回收率，是体现企业核心竞争力并创造更多经济效益的关键之一。申请号：201910341935.9《一种碳酸锂沉淀母液的处理方法》，申请号：201711439162.5《一种利用电池级碳酸锂沉锂母液生产电池级氢氧化锂的方法》，申请号：201710152049.2《一种沉锂母液中锂回收成电池级碳酸锂的方法》，这几篇专利公开了用沉锂母液回收制备电池级锂盐的方法。沉锂母液中的锂主要以Li2CO3形式存在，由于其溶解度很低，导致溶液中Li+浓度很低约为3g/L，从而限制了锂的回收率。沉锂母液通过硫酸中和、蒸发结晶得到无水硫酸钠和析钠母液。析钠母液中主要含有浓度极高的Na2SO4，其浓度高达380g/L。析钠母液中的锂主要以Li2SO4形式存在，但Li+浓度仅为9g/L，相对较低，导致锂的回收率不高。而且析钠母液在内部持续循环，累积的其他杂质也比较多，尤其是钾离子和氯离子，甚至可以富集到30g/L以上。所以，传统上析钠母液一般只能回收制备价值相对较低的工业级锂盐。为了提高析钠母液中锂的回收率，并且回收制备价值更高的锂产品，本专利技术提出了从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺。该技术工艺尚未有相似的报道，在锂行业内是一个比较大的空白。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种从析钠母液中回收制备电池级锂盐的方法，该工艺操作简单，成本低廉，非常适合工业化推广。本专利技术是通过如下技术方案实现的：提供从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺，所述方法包括以下步骤：(1)调配：将析钠母液与配合液混合，并不断搅拌得到调配液；(2)酸化预处理：向调配液中加入硫酸进行预处理，并不断搅拌，得到酸化后液；(3)碱化除杂：向酸化后液中，依次加入烧碱、纯碱，不断搅拌、过滤分离得到澄清滤液；(4)冷冻析芒硝：将滤液冷冻降温，结晶析出芒硝后离心分离，得到芒硝和澄清的冷冻后液；(5)蒸发浓缩：将冷冻后液，加热蒸发浓缩，得到浓缩液；(6)制备锂盐：向浓缩液中加入饱和纯碱溶液，经过沉锂、离心分离、洗涤、干燥，制得电池级碳酸锂产品；或向浓缩液加入烧碱溶液，经过苛化、冷冻、浓缩结晶、返溶、重结晶、干燥，制得电池级氢氧化锂产品。优选的，步骤(1)中，所述配合液为净化完成液、净化液、浸取液中的任意一种；所述析钠母液与配合液的混合体积比为1:1～5:1。优选的，步骤(1)中，所述搅拌的温度为50～95℃，搅拌的时间为30～120min。优选的，步骤(2)中，所述硫酸的质量浓度为10～98％；所述酸化后液的PH值为1～6。优选的，步骤(3)中，所述搅拌的温度为80～95℃，搅拌的时间为30～120min。优选的，步骤(3)中，所述澄清滤液的PH为10～13；所述澄清滤液中OH-的浓度为0.1～0.5g/L，CO32-的浓度为在0.5～2.0g/L。优选的，步骤(4)中，所述冷冻温度为-20℃～0℃。优选的，步骤(5)中，所述浓缩液中Li+的浓度为15～30g/L。优选的，步骤(6)中，所述沉锂的温度为80～95℃；所述洗涤的液固体积比1:1～6:1。优选的，步骤(6)中，所述烧碱溶液的质量浓度为40～70％，所述苛化的温度为80～95℃；所述重结晶的固液体积比1:1～1:10。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺，可完全取代析钠母液的传统法制备工业级锂盐的工艺，制备价值更高的电池级碳酸锂和氢氧化锂，升级了产品等级，提高了锂回收率；传统方法只能制备工业级碳酸锂产品，本专利技术的冷冻法可制备价值更高的电池级碳酸锂和氢氧化锂。2.本专利技术从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺，采用酸化预处理、碱化除杂和冷冻析芒硝的方法得到纯度极高的硫酸锂溶液，从而制备品级极高的电池级锂盐。3.本专利技术从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺，经济效益显著，操作简单，成本低廉，对于国内外盐湖卤水提锂和矿石提锂的相关企业，都具有普遍的适应性。4.本专利技术从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺，操作简单，成本低廉，经济效益显著，非常适合工业化推广。附图说明图1为本专利技术从析钠母液中回收制备电池级锂盐的工艺流程图；具体实施方式术语解释：浸取液：在锂辉石矿制备锂盐的过程中，锂辉石经过焙烧、酸化、调浆浸出得到浸取液，浸取液主要成分典型值见表1；净化液：在浸取液中依次加入烧碱、纯碱除去钙、镁等杂质，液固分离后所得的溶液即为净化液，净化液主要成分典型值见表1；净化完成液：净化液经过蒸发浓缩得到净化完成液，净化完成液主要成分典型值见表1；沉锂母液：净化完成液经纯碱沉锂，液固分离后得到的溶液为沉锂母液，沉锂母液主要成分典型值见表1；析钠母液：沉锂母液经酸中和、蒸发结晶后分离出无水硫酸钠，剩余的为析钠母液，析钠母液主要成分典型值见表1。表1主要成分典型值名称成份Li+K+Na+Ca2+Mg2+CO32-SO42-Cl-浸取液含量g/L14.60.86.00.0150.00080.06118.20.3净化液含量g/L14.10.75.60.00400.00010.5100.60.2净化完成液含量g/L25.81.610.40.00720.00020.7216.80.4沉锂母液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从析钠母液中回收制备电池级锂盐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)调配：将析钠母液与配合液混合，并不断搅拌得到调配液；/n(2)酸化预处理：向调配液中加入硫酸进行预处理，并不断搅拌，得到酸化后液；/n(3)碱化除杂：向酸化后液中，依次加入烧碱、纯碱，不断搅拌、过滤分离得到澄清滤液；/n(4)冷冻析芒硝：将滤液冷冻降温，结晶析出芒硝后离心分离，得到芒硝和澄清的冷冻后液；/n(5)蒸发浓缩：将冷冻后液，加热蒸发浓缩，得到浓缩液；/n(6)制备锂盐：向浓缩液中加入饱和纯碱溶液，经过沉锂、离心分离、洗涤、干燥，制得电池级碳酸锂产品；或向浓缩液加入烧碱溶液，经过苛化、冷冻、浓缩结晶、返溶、重结晶、干燥，制得电池级氢氧化锂产品。/n

【技术特征摘要】
1.从析钠母液中回收制备电池级锂盐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)调配：将析钠母液与配合液混合，并不断搅拌得到调配液；
(2)酸化预处理：向调配液中加入硫酸进行预处理，并不断搅拌，得到酸化后液；
(3)碱化除杂：向酸化后液中，依次加入烧碱、纯碱，不断搅拌、过滤分离得到澄清滤液；
(4)冷冻析芒硝：将滤液冷冻降温，结晶析出芒硝后离心分离，得到芒硝和澄清的冷冻后液；
(5)蒸发浓缩：将冷冻后液，加热蒸发浓缩，得到浓缩液；
(6)制备锂盐：向浓缩液中加入饱和纯碱溶液，经过沉锂、离心分离、洗涤、干燥，制得电池级碳酸锂产品；或向浓缩液加入烧碱溶液，经过苛化、冷冻、浓缩结晶、返溶、重结晶、干燥，制得电池级氢氧化锂产品。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述配合液为净化完成液、净化液、浸取液中的任意一种；所述析钠母液与配合液的混合体积比为1:1～5:1。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌的温度为50～95℃，搅拌的时间为30～120min。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭文修，亓亮，胥明，王占前，代文彬，吕延鹏，颜廷利，康如金，武亮，时健，
申请(专利权)人：山东瑞福锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37