利用含锂废料制备高纯碳酸锂的系统及方法技术方案

本发明专利技术属于废弃资源化利用领域，涉及含锂废料回收循环利用制备高纯碳酸锂，实现锂资源的高附加值化利用。对含锂废料通过萃取技术、降膜蒸发器技术、超滤膜技术、离子交换技术、超重力机技术、脉冲控制技术、沉锂结晶控制技术等系列技术，从而获得高纯碳酸锂，工艺过程连续可控、提取收率高、生产成本低，资源化利用程度高，易于工业化，实现绿色环保、节能减排、循环经济的目的，并最终达到环境效益和经济效益的统一。

The system and method of preparing high purity lithium carbonate from waste containing lithium

【技术实现步骤摘要】
利用含锂废料制备高纯碳酸锂的系统及方法
本专利技术涉及一种含锂废料回收利用制备高纯碳酸锂的方法，主要应用于废旧锂离子电池资源化回收利用，如磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂、镍钴二元、镍锰二元、钴锰二元、镍钴锰三元、镍钴铝三元电池等。
技术介绍
由于新能源汽车的快速发展，2017年中国锂电池市场规模达到92.8GWh,同比增长37.5%，预计到2020年市场规模将超过200GWh，达到216GWh。随着新能源汽车产业的迅速崛起，动力电池已经成为锂电池行业最强劲的增长点，2017年市场规模为52.6GWh，渗透率达到56.7%，预计2020年将达到69.9%。2014年以来，我国新能源汽车行业的快速发展，动力电池会在5~6年后退役，商用车动力电池2-3年就会退役，因此2018年将进入退役期，预计到2020年中国退役量将达到20GWh。磷酸铁锂电池将在2018年迎来退役高速增长期，预计到2021年退役量将达到20GWh，而再生利用量将超过6万吨。三元动力电池在2023年将成为退役主流，退役量超过20GWh，三元锂电池的再生利用量在2023本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用含锂废料制备高纯碳酸锂的系统，其特征在于它包括：/n萃取浸出单元，将含锂废料与萃取剂进行浸出，得到萃取液，使锂离子与其他镍、钴、锰离子分离；/n沉锂反应单元，将来自萃取浸出单元的富集锂液加入碳酸钠溶液，产生碳酸锂沉淀物，经过滤分离后得到碳酸锂粗品；/n氢化反应单元，将来自沉锂反应单元的粗品与水配成浆料，通入二氧化碳气体，得到碳酸氢锂澄清液；/n离子交换单元，将来自氢化反应单元的碳酸氢锂澄清液进行离子交换，实现阴阳离子的深度处理；/n纯化精制单元，将来自离子交换单元的溶液通过加入络合剂、膜分离技术进行纯化液精制；/n喷雾干燥单元，将来自纯化精制单元的纯化液通过喷雾干燥，得到高纯碳酸锂...

【技术特征摘要】
1.一种利用含锂废料制备高纯碳酸锂的系统，其特征在于它包括：
萃取浸出单元，将含锂废料与萃取剂进行浸出，得到萃取液，使锂离子与其他镍、钴、锰离子分离；
沉锂反应单元，将来自萃取浸出单元的富集锂液加入碳酸钠溶液，产生碳酸锂沉淀物，经过滤分离后得到碳酸锂粗品；
氢化反应单元，将来自沉锂反应单元的粗品与水配成浆料，通入二氧化碳气体，得到碳酸氢锂澄清液；
离子交换单元，将来自氢化反应单元的碳酸氢锂澄清液进行离子交换，实现阴阳离子的深度处理；
纯化精制单元，将来自离子交换单元的溶液通过加入络合剂、膜分离技术进行纯化液精制；
喷雾干燥单元，将来自纯化精制单元的纯化液通过喷雾干燥，得到高纯碳酸锂。


2.一种利用含锂废料制备高纯碳酸锂的方法，其特征在于它包括：
步骤I，在萃取釜中按比例加入含锂废料与萃取剂，控制温度在20～60℃，并保温搅拌反应10～120min，反应结束后，得到萃取液，富集分离出锂离子；
步骤II，对步骤I中萃取液加入至反应釜中，升温至90～95℃，以脉冲形式投加饱和碳酸钠溶液，并保温搅拌均匀反应0.5～2h，在加入晶种促进碳酸锂结晶，形成碳酸锂浆料，过滤分离得到碳酸锂粗品；
步骤III，对步骤II中碳酸锂粗品加入水配成碳酸锂浆料，通入二氧化碳气体，至溶液由浑浊至澄清，反应结束，得到碳酸氢锂溶液；
步骤IV，对步骤III中碳酸氢锂溶液通过一级或多级装载有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和/或螯合树脂的离子交换柱，分别除去溶液中的微量离子杂质；
步骤V，对步骤IV中溶液加入络合剂，将滤液中的微量的钙、镁、铁离子络合成体积较大的络离子，并通过超滤膜分离出体积较小锂离子，得到精制富锂溶液；
步骤VI，对步骤V中精制富锂溶液通过喷雾干燥，得到高纯碳酸锂。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔京，江洋洋，黄伟，李海涛，李忠于，贺向坡，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化南京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32