一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法技术

本申请涉及盐湖卤水提取氢氧化锂技术领域，具体公开了一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法，包括如下步骤：对盐湖卤水进行过滤除杂，蒸发浓缩，采用载铁钠萃取剂进行三级萃取，洗涤，采用硫酸溶液进行三级反萃取，加入氢氧化钠，之后采用纳滤膜进行净化浓缩处理，获得氢氧化锂溶液；蒸发浓缩，降温结晶，过滤分离，烘干，获得氢氧化锂；载铁钠萃取剂由空白有机相、酸性载铁水相、氢氧化钠溶液制成，空白有机相主要由以下原料制成：腈基磷酸二乙酯、磷酸四苄酯、酰胺调节剂、稀释剂；酸性载铁水相主要由以下原料制成：盐酸溶液、氯化钠、三氯化铁。本申请的方法配合载铁钠萃取剂，使锂萃取率＞99%，进而增加锂回收率，满足更高要求的需求。满足更高要求的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法


[0001]本申请涉及盐湖卤水提取氢氧化锂
，更具体地说，它涉及一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法。

技术介绍

[0002]氢氧化锂是一种无机化合物，主要用于制备锂盐、锂基润滑脂、碱性蓄电池的电解液、溴化锂制冷机吸收液等。氢氧化锂中的锂资源主要来源于矿石、盐湖，且盐湖锂资源占锂储量的60％以上。
[0003]盐湖卤水中除了含有锂之外，不可避免的还含有钠、钾、镁等金属元素，以及氯、硫等非金属元素。目前，针对盐湖卤水提取氢氧化锂的方法主要有萃取法、沉淀法、离子交换吸附法、碳化法、电渗析膜法等。由于萃取法具有选择性好、萃取速率快的优点，受到广泛的关注和研究。对于萃取法，一般是将盐湖卤水蒸发浓缩，然后加酸调节pH值为1
‑
3，获得原料液。之后在原料液中加入复配萃取剂进行萃取，之后加入盐酸溶液进行反萃取，且获得酸性氯化锂溶液。之后在酸性氯化锂溶液中加入氢氧化钠，使氯化锂转化为氢氧化锂、氯化钠，之后对氢氧化锂和氯化钠进行分离，进一步获得氢氧化锂。其中，复配萃取剂常常选用磷酸三酯为主萃取剂、三氯化铁为共萃剂、煤油为稀释剂，使用该萃取剂对原料液进行萃取时，锂萃取率最高为85％左右，影响锂回收率，无法满足更高要求的需求。

技术实现思路

[0004]为了提高锂萃取率，本申请提供一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法，采用如下的技术方案：一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法，包括如下步骤：S1、对盐湖卤水进行过滤除杂，蒸发浓缩，获得原料液；S2、在不断搅拌下，于载铁钠萃取剂中滴加原料液进行一级萃取，获得一级萃取水相、一级萃取有机相；然后在不断搅拌下，于载铁钠萃取剂中滴加一级萃取水相进行二级萃取，获得二级萃取水相、二级萃取有机相；之后在不断搅拌下，于载铁钠萃取剂中滴加二级萃取水相进行三级萃取，获得三萃取水相、三级萃取有机相；之后将一级萃取有机相、二级萃取有机相、三级萃取有机相混合，获得萃取有机溶液；S3、采用氯化钠溶液对萃取有机溶液洗涤，获得有机混合液；S4、在不断搅拌下，于有机混合液中加入硫酸溶液进行一级反萃取，获得一级反萃取水相、一级反萃取有机相；然后在不断搅拌下，于一级反萃取有机相中加入硫酸溶液进行二级反萃取，获得二级反萃取水相、二级反萃取有机相；之后在不断搅拌下，于二级反萃取有机相中加入硫酸溶液进行三级反萃取，获得三级反萃取水相、三级反萃取有机相；之后将一级反萃取水相、二级反萃取水相、三级反萃取水相混合，获得富锂溶液；S5、在富锂溶液中加入氢氧化钠混合，获得预处理溶液，之后采用纳滤膜对预处理溶液进行净化浓缩处理，获得截留液、透过液，且截流液为硫酸钠溶液，透过液为氢氧化锂
溶液；S6、将氢氧化锂溶液进行蒸发浓缩，降温结晶，过滤分离，烘干，获得氢氧化锂；所述载铁钠萃取剂由空白有机相、酸性载铁水相、氢氧化钠溶液制成，空白有机相、酸性载铁水相、氢氧化钠溶液的体积比为1:(0.5
‑
1.5):(0.5
‑
1.5)；所述空白有机相主要由以下重量份的原料制成：腈基磷酸二乙酯30
‑
40份、磷酸四苄酯10
‑
20份、酰胺调节剂5
‑
15份、稀释剂35
‑
45份；所述酸性载铁水相主要由以下重量份的原料制成：盐酸溶液100份、氯化钠20
‑
30份、三氯化铁10
‑
30份。
[0005]通过采用上述技术方案，首先对盐湖卤水进行蒸发浓缩，增加盐湖卤水中锂含量。然后采用载铁钠萃取剂进行萃取，载铁钠萃取剂中含有NaFeCl4、腈基磷酸二乙酯、磷酸四苄酯。腈基磷酸二乙酯中含有P≡N、P＝O、两个P
‑
O，磷酸四苄酯中含有四个苯环、五个P
‑
O、两个P＝O，并利用两者之间的协同增效，不仅便于水相和油相的分层，便于水相和油相的分离，而且提高锂萃取率，且，由于，原料液中含有Li
+
、Na
+
、K
+
、Mg
2+
，FeCl4‑
对阳离子的萃取顺序为H
+
＞Li
+
＞Na
+
＞Mg
2+
＞K
+
，此时，原料液中的H
+
、Li
+
转移到萃取有机溶液，萃取有机溶液中主要含有LiFeCl4、残留NaFeCl4、少量HFeCl4，不仅使锂萃取率＞99％，而且降低Mg
2+
、K
+
转移到萃取有机溶液，减少杂质的影响，满足更高要求的需求。
[0006]采用氯化钠溶液对萃取有机溶液洗涤，获得有机混合液，不仅能够有效的降低萃取有机溶液中的K
+
、Mg
2+
，而且由于氯化钠溶液中含有Cl
‑
，降低萃取有机溶液中LiFeCl4的分解，也降低洗涤过程中锂损失，且，锂损失率＜0.15％。之后采用硫酸溶液对有机混合液进行反萃取，有机混合液中的LiFeCl4、NaFeCl4转化为HFeCl4、Li2SO4、Na2SO4，HFeCl4进入有机相，Li2SO4、Na2SO4进入水相，且获得富锂溶液，富锂溶液中主要含有Li2SO4、Na2SO4、残留H2SO4，且，锂反萃取率＞93％。之后在富锂溶液中加入氢氧化钠，使硫酸锂、硫酸转化为氢氧化锂、硫酸钠、水，再经过纳滤膜对硫酸钠进行截流，获得氢氧化锂溶液，进一步的获得氢氧化锂，具有制备简便，便于控制的优点。
[0007]由于，载铁钠萃取剂中的NaFeCl4进入水相时，可能发生分解，继而发生Fe
3+
水解，影响载铁钠萃取剂的使用效果。现有技术中，一般采用在原料液中加酸调节pH值为1
‑
3，降低Fe
3+
水解。而本申请中，直接采用原料液进行萃取，未加酸调节pH值，同步，将原料液滴加到载铁钠萃取剂中，待原料液进入载铁钠萃取剂中时，原料液迅速被载铁钠萃取剂包裹，并使原料液中的锂迅速进入载铁钠萃取剂中，降低NaFeCl4进入水相发生分解的情况，也有效的降低Fe
3+
水解。即本申请的方法，直接采用原料液进行萃取，未加酸调节pH值，配合原料液滴加到载铁钠萃取剂中、一级萃取水相滴加到载铁钠萃取剂中、二级萃取水相滴加到载铁钠萃取剂中，在有效降低Fe
3+
水解对载铁钠萃取剂萃取效果影响的基础上，降低原料液中H
+
含量过多而增加载铁钠萃取剂使用量。
[0008]可选的，所述盐酸溶液的质量浓度为1
‑
5％；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10
‑
20％。
[0009]通过采用上述技术方案，对盐酸溶液的质量浓度进行优化，使酸性载铁水相保持较低的pH值，降低Fe
3+
的水解，也降低因Fe
3+
的水解而对载铁钠萃取剂中载铁量的影响。而且，还对氢氧化钠溶液的质量浓度进行优化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、对盐湖卤水进行过滤除杂，蒸发浓缩，获得原料液；S2、在不断搅拌下，于载铁钠萃取剂中滴加原料液进行一级萃取，获得一级萃取水相、一级萃取有机相；然后在不断搅拌下，于载铁钠萃取剂中滴加一级萃取水相进行二级萃取，获得二级萃取水相、二级萃取有机相；之后在不断搅拌下，于载铁钠萃取剂中滴加二级萃取水相进行三级萃取，获得三萃取水相、三级萃取有机相；之后将一级萃取有机相、二级萃取有机相、三级萃取有机相混合，获得萃取有机溶液；S3、采用氯化钠溶液对萃取有机溶液洗涤，获得有机混合液；S4、在不断搅拌下，于有机混合液中加入硫酸溶液进行一级反萃取，获得一级反萃取水相、一级反萃取有机相；然后在不断搅拌下，于一级反萃取有机相中加入硫酸溶液进行二级反萃取，获得二级反萃取水相、二级反萃取有机相；之后在不断搅拌下，于二级反萃取有机相中加入硫酸溶液进行三级反萃取，获得三级反萃取水相、三级反萃取有机相；之后将一级反萃取水相、二级反萃取水相、三级反萃取水相混合，获得富锂溶液；S5、在富锂溶液中加入氢氧化钠混合，获得预处理溶液，之后采用纳滤膜对预处理溶液进行净化浓缩处理，获得截留液、透过液，且截流液为硫酸钠溶液，透过液为氢氧化锂溶液；S6、将氢氧化锂溶液进行蒸发浓缩，降温结晶，过滤分离，烘干，获得氢氧化锂；所述载铁钠萃取剂由空白有机相、酸性载铁水相、氢氧化钠溶液制成，空白有机相、酸性载铁水相、氢氧化钠溶液的体积比为1:(0.5
‑
1.5):(0.5
‑
1.5)；所述空白有机相主要由以下重量份的原料制成：腈基磷酸二乙酯30
‑
40份、磷酸四苄酯10
‑
20份、酰胺调节剂5
‑
15份、稀释剂35
‑
45份；所述酸性载铁水相主要由以下重量份的原料制成：盐酸溶液100份、氯化钠20
‑
30份、三氯化铁10
‑
30份。2.根据权利要求1所述的一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法，其特征在于：所述盐酸溶液的质量浓度为1
‑
5%；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10
‑
20%。3.根据权利要求1所述的一种原卤提锂制备氢氧化锂的方法，其特征在于：所述酰胺调节剂为N,N
‑
双(1
‑
甲基庚基)乙酰胺、三异辛胺、仲碳伯胺中的一种或几种；所述稀释剂为磺化煤油、异辛醇、正己烷中的一种或几种。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：闻广学，佘勇，李玉静，毛江运，付海，曹宗林，张亮，关云浩，王继永，李强，
申请(专利权)人：唐山鑫丰锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：