一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法技术

本发明专利技术提供了一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法，涉及萃取化学、化工技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：将CaO、水和过量的Na

A method of extracting lithium from low magnesium brine containing lithium

【技术实现步骤摘要】
一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法
本专利技术涉及萃取化学、化工
，特别涉及一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法。
技术介绍
锂是密度最小的金属，被广泛的应用于电池、润滑脂、电子和制药等领域，近些年锂离子电池的广泛应用推动了锂需求量的迅速增长，锂的消费量以年化20％左右的速度增加。锂资源主要存在于盐湖之中，我国85％的锂资源存在于盐湖中，矿石资源仅占15％。盐湖提锂的关键问题是如何从复杂组成的卤水中分离锂离子。现有技术中卤水提锂工艺有煅烧法、吸附法、膜分离法、太阳池法、溶剂萃取法。煅烧法是通过煅烧卤水蒸发结晶后的盐，形成难溶MgO和易溶的LiCl，选择性浸出后沉淀制备Li2CO3，但由于煅烧过程MgCl2分解产生HCl气体，环境污染严重。现有吸附法是利用对于锂离子具有特异性吸附的吸附剂来实现从高浓度Mg2+卤水中分离Li+，具体过程为分离镁、钠、钾、硼等杂质后对含锂解吸液进行纳滤、反渗透甚至电渗析，然后用MVR将锂离子浓度浓缩到20g/L左右，再加碳酸钠制备碳酸锂，此法已经由蓝科锂业工业化，该方法比较适合锂离子浓度比较低的卤水提锂，但吸附法存在后续的纳滤、反渗透、MVR等设备投资大、耗电量大的问题。膜分离法是通过一价阳离子交换膜实现Li+和Mg2+的分离来降低溶液中的Mg2+和Li+的浓度比即镁锂比，这一工艺也存在后续设备投资大、耗电量大的问题。太阳池法适合于碳酸锂型盐湖，该方法生产成本低，但锂的综合收率低、生产周期长、产品品质差。溶剂萃取法淡水用量少、设备和材料投资少、耗电量少，但目前溶剂萃取技术仅适用于Mg2+浓度高的老卤，对于低Mg2+浓度的卤水适应性差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法。本专利技术提供的方法能够从低镁卤水中提取锂，锂的收率高、纯度高，且成本低、投资少、材料循环利用率高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法，包括以下步骤：(1)将CaO、水和过量Na2CO3混合进行反应，将所得反应液过滤得到碱溶液和CaCO3固体；(2)将所述碱溶液加入含锂低镁卤水中，将所述含锂低镁卤水的pH调节到11以上，析出碱式碳酸镁和Mg(OH)2沉淀，得到除镁后的含锂卤水；(3)采用复合有机萃取体系萃取所述除镁后的含锂卤水中的锂，得到负载有机相和萃余液；(4)将所述负载有机相与酸性水溶液混合，将负载有机相中的锂反萃到水相，得到含锂的水溶液和脱锂有机相。优选地，所述含锂低镁卤水中锂的浓度为0.2～2.5g/L，镁的浓度＜6g/L。优选地，所述步骤(2)中的含锂低镁卤水包括含锂低镁盐湖卤水、盐湖卤水吸附法除杂并浓缩锂后制备的含锂低镁解吸液、盐湖卤水吸附法除杂并浓缩锂后制备的解吸液进一步反渗透得到的含锂低镁浓缩液、盐湖卤水通过一价离子选择性电渗析处理获得的含锂低镁电渗析浓缩液、盐湖卤水通过纳滤除镁处理获得的含锂低镁纳滤溶液、高镁卤水加入碳酸钠或碳酸氢钠除镁后获得的含锂低镁卤水、地下卤水、沉锂母液、锂电池废料浸出液和锂矿石浸出液中的任意一种或几种。优选地，所述步骤(1)中Na2CO3的加入量相比按照与CaO化学反应计算的理论加入量过量5～100％。优选地，所述步骤(3)中的复合有机萃取体系包括中性萃取剂和螯合萃取剂；所述中性萃取剂为磷酸三丁酯TBP、甲基磷酸二甲庚酯P350、三辛基氧化膦TOPO、三辛基/已基氧化膦Cyanex923和N，N二-(1-甲基庚基)乙酰胺N503中的任意一种或几种；所述螯合萃取剂为2-羟基-5-壬基苯乙酮肟LIX84、十二烷基苯基-甲基-β-二酮LIX54和2-羟基-5-壬基苯甲醛肟LIX860中的任意一种或几种。优选地，所述步骤(4)中的酸性水溶液为碳酸、磷酸、硝酸、醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸。优选地，还包括将所述步骤(4)得到的脱锂有机相作为步骤(3)中的复合有机萃取体系。优选地，所述步骤(1)中得到CaCO3固体后，还包括对所述CaCO3固体进行煅烧，得到再生CaO和CO2。优选地，还包括将所述再生CaO用于步骤(1)的反应；所述CO2用于制备步骤(4)中的酸性水溶液或通入步骤(3)中的萃余液中调节所述萃余液的pH值，使萃余液能够排放。优选地，所述CO2通入步骤(3)的萃余液中制备出碳酸氢钠；由所述碳酸氢钠制备碳酸钠，制备得到的碳酸钠用作步骤(1)的反应原料。优选地，制备到的碳酸氢钠或碳酸钠还用于高镁卤水的除镁。本专利技术提供了一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法，包括以下步骤：(1)将CaO、水和过量的Na2CO3混合进行反应，将所得反应液过滤得到碱溶液和CaCO3固体；(2)将所述碱溶液加入含锂低镁卤水中，将所述含锂低镁卤水的pH逐步调节到11以上，分别析出碱式碳酸镁和Mg(OH)2沉淀，得到除镁后的含锂卤水；(3)采用复合有机萃取体系萃取所述除镁后的含锂卤水中的锂，得到负载有机相和萃余液；(4)将所述负载有机相与酸性水溶液混合，将负载有机相中的锂反萃到水相，得到含锂的水溶液和脱锂有机相。本专利技术采用过量的Na2CO3与CaO反应产生碱溶液，并逐步调节卤水的pH到11以上，碱溶液中的氢氧化钠和过量的碳酸钠与卤水中的少量Mg2+反应生成碱式碳酸镁和氢氧化镁，从而除去卤水中少量的Mg2+同时满足本专利技术萃取法提取锂对碱度的需要。本专利技术提供的方法对Mg2+去除效率高，pH值调节效果好，碱耗量低，特别是在有硫酸根存在的情况下，碱耗量及固体废物产生量大大减少(优于传统的氧化钙)，成本明显降低。本专利技术提供的方法能够从低镁卤水中提取锂，锂的收率高、纯度高，且成本低、投资少。进一步地，本专利技术将碳酸钙固体煅烧分解后产生CaO循环使用，同时产生CO2尾气，CO2尾气用于反萃Li，或通入萃余液中降低pH值，当萃余液中钠离子和碳酸根离子浓度高时，可以制备碳酸氢钠进而制备碳酸钠，实现碳酸钠的循环利用；此外制备得到的碳酸氢钠或碳酸钠还可以用于高镁卤水的除镁，从而可以实现两种类型卤水的协同开发提锂，比如中国西藏结则茶卡低镁碳酸型盐湖卤水和龙木错高镁盐湖卤水的协同开发。本专利技术材料循环利用率高，成本低，废渣量小，环境友好，特别适合地理位置偏远，原材料运输成本高的地方(氢氧化钠是危险化学品运输成本更高)，比如中国西藏和南美的盐湖。具体实施方式本专利技术提供了一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法，包括以下步骤：(1)将CaO、水和过量的Na2CO3混合进行反应，将所得反应液过滤得到碱溶液和CaCO3固体；(2)将所述碱溶液加入含锂低镁卤水中，将所述含锂低镁卤水的pH逐步调节到11以上，分别析出碱式碳酸镁和Mg(OH)2沉淀，得到除镁后的含锂卤水；(3)采用复合有机萃取体系萃取所述除镁后的含锂卤水中的锂，得到负载有机相和萃余液；(4)将所述负载有机相与酸性水溶液混合，将负载有机相中的锂反萃到水相，得到含锂的水溶液和脱锂有机相。本专利技术将CaO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将CaO、水和过量Na

【技术特征摘要】
1.一种从含锂低镁卤水中提取锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将CaO、水和过量Na2CO3混合进行反应，将所得反应液过滤得到碱溶液和CaCO3固体；
(2)将所述碱溶液加入含锂低镁卤水中，将所述含锂低镁卤水的pH调节到11以上，析出碱式碳酸镁和Mg(OH)2沉淀，得到除镁后的含锂卤水；
(3)采用复合有机萃取体系萃取所述除镁后的含锂卤水中的锂，得到负载有机相和萃余液；
(4)将所述负载有机相与酸性水溶液混合，将负载有机相中的锂反萃到水相，得到含锂的水溶液和脱锂有机相。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含锂低镁卤水中锂的浓度为0.2～2.5g/L，镁的浓度＜6g/L。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的含锂低镁卤水包括含锂低镁盐湖卤水、盐湖卤水吸附法除杂并浓缩锂后制备的含锂低镁解吸液、盐湖卤水吸附法除杂并浓缩锂后制备的解吸液进一步反渗透得到的含锂低镁浓缩液、盐湖卤水通过一价离子选择性电渗析处理获得的含锂低镁电渗析浓缩液、盐湖卤水通过纳滤除镁处理获得的含锂低镁纳滤溶液、高镁卤水加入碳酸钠或碳酸氢钠除镁后获得的含锂低镁卤水、地下卤水、沉锂母液、锂电池废料浸出液和锂矿石浸出液中的任意一种或几种。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中Na2CO3的加入量相比按照与CaO化学反应计算的理论加入量过量5～100％。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽慧，林佳静，张如歌，
申请(专利权)人：意定上海信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31