碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法。所述方法包括：将碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液进行吸附、解吸处理，获得解吸液；对所述解吸液进行正渗透一级浓缩处理，获得一级浓缩液和正渗透淡水；对所述一级浓缩液进行纳滤深度分离处理，获得含锂溶液和低锂溶液；对所述含锂溶液进行高压反渗透二级浓缩处理，获得二级浓缩富锂溶液和反渗透淡水；采用离子交换法对所述二级浓缩富锂溶液进行除硼处理，获得除硼富锂溶液和硼酸；采用超声沉淀

【技术实现步骤摘要】
碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法


[0001]本专利技术属于盐湖资源综合利用
，涉及一种碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法，具体涉及一种利用碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法。

技术介绍

[0002]锂(Li)是自然界最轻的金属元素，银白色，具有高比热、高电导率和化学活性强等独特的物理化学特性，有着广泛的用途，近年来随着新能源汽车的迅速发展，锂电池及锂动力电池需求日益增大，从而对锂需求也急剧增加。自然界中，锂资源主要赋存于固体矿石和液体卤水中。卤水锂资源在世界锂资源开发中的重要地位已确立了近40年，它在应用及提取锂化合物方面已引起锂资源开发行业的重视。其中卤水锂资源中碳酸盐型盐湖和碳酸锂沉锂母液都是含有大量碳酸根的重要锂资源。目前从碳酸盐型盐湖和碳酸锂沉锂母液中提锂工艺技术主要有沉淀法和吸附法。但是沉淀法工艺流程长、完全依靠当地气候条件实现碳酸锂的制备，靠天吃饭，自动化程度低，收率低；目前的吸附法制备的多为氢氧化锂产品，且吸附后解吸液中仍还有碳酸根、硫酸根、硼等杂质离子，如果直接进行锂的浓缩，碳酸根浓度升高会与锂形成碳酸锂沉淀，碳酸锂沉淀会直接导致膜污染和失效，无法实效锂的高效浓缩富集，硫酸根、硼等杂质离子会导致产品中杂质离子含量高，产品纯度低。目前未有碳酸盐型盐湖或碳酸锂锂沉锂母液中的锂制备磷酸锂的相关报道，因此，从盐湖资源的综合、绿色、高效、高值开发出发，提供一种碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂、硼酸的方法是亟待解决的问题。

技术实现思路
/>[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂、硼酸的方法，以克服现有技术的不足。
[0004]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0005]本专利技术实施例提供了一种碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法，其包括：
[0006]提供碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液；
[0007]将所述碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液进行吸附、解吸处理，获得解吸液；其中，所述碳酸盐型盐湖原卤中锂离子的浓度为0.01～2.5g/L，碳酸根的浓度为30～40g/L，硫酸根的浓度为7～10g/L，三氧化二硼的浓度为8～10g/L；所述碳酸锂沉锂母液中锂离子的浓度为0.3～3.0g/L，碳酸根的浓度为15～25g/L，三氧化二硼的浓度为1～2g/L；所述解吸液中碳酸根的浓度为1～3g/L，硫酸根的浓度为0.5～1g/L，三氧化二硼的浓度为0.5～1g/L；
[0008]对所述解吸液进行正渗透一级浓缩处理，获得一级浓缩液和正渗透淡水；
[0009]对所述一级浓缩液进行纳滤深度分离处理，获得含锂溶液和低锂溶液；其中，所述
纳滤深度分离处理至少实现碳酸根、硫酸根与锂离子的深度分离；
[0010]对所述含锂溶液进行高压反渗透二级浓缩处理，获得二级浓缩富锂溶液和反渗透淡水；
[0011]采用离子交换法对所述二级浓缩富锂溶液进行除硼处理，获得除硼富锂溶液和硼酸；
[0012]以及，采用超声沉淀
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超声耦合法对所述除硼富锂溶液进行沉锂处理，制得电池级磷酸锂。
[0013]在一些较为具体的实施方案中，所述电池级磷酸锂的纯度在含量99.5％以上，所述电池级磷酸锂的粒度在8μm以下。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0015](1)本专利技术开发了吸附解吸附
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正渗透一级浓缩
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纳滤深度分离
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高压反渗透二级浓缩
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离子交换法除硼
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沉淀
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超声耦合反应结晶技术分离锂、对锂进行浓缩富及制备电池级磷酸锂联产硼酸，提高了解吸液中锂的浓度，解吸液再次进行深度碳酸根与锂分离，离子交换法除硼，提高了产品纯度和锂资源回收率；
[0016](2)本专利技术综合考虑了盐湖锂、硼资源的协同提取，一步法制备电池级磷酸锂的同时联产硼酸，实现了盐湖资源的综合、绿色、高效、高值开发利用，降低了生产成本；
[0017](3)本专利技术采用吸附解吸附
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正渗透一级浓缩
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纳滤深度分离
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高压反渗透二级浓缩
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离子交换法除硼
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沉淀
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超声耦合反应结晶技术分离锂、对锂进行浓缩富及制备电池级磷酸锂联产硼酸未见报道。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术一典型实施方案中联产磷酸锂和硼酸的流程示意图。
具体实施方式
[0020]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，其主要是开发了吸附解吸附
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正渗透一级浓缩
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纳滤深度分离
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高压反渗透二级浓缩
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离子交换法除硼
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沉淀
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超声耦合反应结晶技术分离锂、对锂进行浓缩富及制备电池级磷酸锂联产硼酸，提高了解吸液中锂的浓度，解吸液再次进行深度碳酸根与锂分离，离子交换法除硼，提高了产品纯度和锂资源回收率。
[0021]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]具体的，作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的一种碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法包括：
[0023]提供碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液；
[0024]将所述碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液进行吸附、解吸处理，获得解吸液；其中，所述碳酸盐型盐湖原卤中锂离子的浓度为0.01～2.5g/L，碳酸根的浓度为30～40g/L，硫酸根的浓度为7～10g/L，三氧化二硼的浓度为8～10g/L；所述碳酸锂沉锂母液中锂离子的浓度为0.3～3.0g/L，碳酸根的浓度为15～25g/L，三氧化二硼的浓度为1～2g/L；所述解吸液中碳酸根的浓度为1～3g/L，硫酸根的浓度为0.5～1g/L，三氧化二硼的浓度为0.5～1g/L；
[0025]对所述解吸液进行正渗透一级浓缩处理，获得一级浓缩液和正渗透淡水；
[0026]对所述一级浓缩液进行纳滤深度分离处理，获得含锂溶液和低锂溶液；其中，所述纳滤深度分离处理至少实现碳酸根、硫酸根与锂离子的深度分离；
[0027]对所述含锂溶液进行高压反渗透二级浓缩处理，获得二级浓缩富锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐型盐湖或碳酸锂沉锂母液联产磷酸锂和硼酸的方法，其特征在于包括：提供碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液；将所述碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液进行吸附、解吸处理，获得解吸液；其中，所述碳酸盐型盐湖原卤中锂离子的浓度为0.01～2.5g/L，碳酸根的浓度为30～40g/L，硫酸根的浓度为7～10g/L，三氧化二硼的浓度为8～10g/L；所述碳酸锂沉锂母液中锂离子的浓度为0.3～3.0g/L，碳酸根的浓度为15～25g/L，三氧化二硼的浓度为1～2g/L；所述解吸液中碳酸根的浓度为1～3g/L，硫酸根的浓度为0.5～1g/L，三氧化二硼的浓度为0.5～1g/L；对所述解吸液进行正渗透一级浓缩处理，获得一级浓缩液和正渗透淡水；对所述一级浓缩液进行纳滤深度分离处理，获得含锂溶液和低锂溶液；其中，所述纳滤深度分离处理至少实现碳酸根、硫酸根与锂离子的深度分离；对所述含锂溶液进行高压反渗透二级浓缩处理，获得二级浓缩富锂溶液和反渗透淡水；采用离子交换法对所述二级浓缩富锂溶液进行除硼处理，获得除硼富锂溶液和硼酸；以及，采用超声沉淀
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超声耦合法对所述除硼富锂溶液进行沉锂处理，制得电池级磷酸锂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体包括：将所述碳酸盐型盐湖原卤或碳酸锂沉锂母液置于吸附系统进行吸附处理，之后水洗饱和吸附柱，然后采用解吸剂对饱和吸附柱进行解吸处理，获得解吸液；优选的，所述水洗饱和吸附柱产生的水洗液用于锂回收；优选的，所述吸附系统为填装有钛系或锰系吸附剂的吸附系统；优选的，所述吸附处理时采用的是3～10根多柱吸附；优选的，所述解吸处理采用的是2～5根多柱解吸；优选的，所述解吸剂包括盐酸和/或硫酸；优选的，所述解吸剂的浓度为0.05～2.0mol/L；优选的，所述吸附处理后产生的吸附尾液中锂浓度小于20ppm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体包括：将所述解吸液置于正渗透系统进行一级浓缩处理获得一级浓缩液和正渗透淡水；其中，所述一级浓缩液中锂离子的浓度为0.5～5.0g/L，碳酸根的浓度为2～12g/L，硫酸根的浓度为2～4g/L，三氧化二硼的浓度为2～4g/L；优选的，所述正渗透系统中采用的正渗透汲取液包括饱和氯化镁或饱和氯化钠溶液；优选的，所述正渗透淡水中锂离子的浓度为0.005～0.10g/L；优选的，所述解吸液与一级浓缩液的体积比为2.0∶1～4∶1；优选的，所述正渗透系统中采用的正渗透膜包括CTA膜和/或TFC膜。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体包括：将所述一级浓缩液置于纳滤深度分离系统进行碳酸根、硫酸根与锂的深度分离，获得含锂溶液和低锂溶液；其中，所述含锂溶液中碳酸根、硫酸根的浓度均在0.1g/L以下；优选的，所述含锂溶液中锂离子的浓度为2.5～4.5g/L；优选的，所述纳滤深度分离系统中的纳滤深度分离单元为多级纳滤，所述纳滤深度分离单元采用多级多段串联的形式；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，王怀有，权朝明，吕肖斐，赵有璟，李燕，李志录，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：