一种锂矿石制备碳酸锂的方法技术

本申请涉及无机材料的分离与提纯的技术领域，具体公开了一种锂矿石制备碳酸锂的方法

【技术实现步骤摘要】
一种锂矿石制备碳酸锂的方法


[0001]本申请涉及无机材料的分离与提纯
，尤其是涉及一种锂矿石制备碳酸锂的方法
。

技术介绍

[0002]锂是
IA
族第一位元素，具有最高的氧化还原电位
、
最大的比热容和最小的密度，因此，锂在电子
、
冶金
、
化工
、
医药
、
核能
、
宇航
、
能源等领域具有重要的用途，被誉为“推动世界进步的重要能源元素”。
自然界已探明的含锂矿物有
150
多种，主要存在形式为锂云母
、
锂辉石
、
透锂长石等，除含锂矿石外，锂也广泛存在于盐湖卤水中
。
世界上锂资源主要分布在南
、
北美洲和亚洲等地，我国锂资源储量丰富，已探明的锂资源总储量居世界第二位，仅次于玻利维亚
。
[0003]锂在自然界中存在多种化合物，其中碳酸锂作为一种最重要的基础锂盐，是制取金属锂
、
氯化锂
、
钼酸锂
、
丁基锂等其他锂化合物的基础原料，还可用于制备锂电子电池
、
铝冶炼的电解浴添加剂，且在玻璃
、
陶瓷
、
医药和食品等工业中也广泛应用
。
[0004]目前碳酸锂的生产方法有两种，从锂矿石中提锂生产和从盐湖卤水中提锂制备，其中，从锂矿石中提取碳酸锂的方法有石灰烧结法
、
硫酸盐法
、
氯化焙烧法和碱压煮法
。
碳化锂的提纯方法有碳化法
、
电解法
、
苛化法
、
离子交换法和重结晶法等，但是，利用上述方法制得的碳酸锂中的杂质含量较高，导致碳酸锂纯度较低
。

技术实现思路

[0005]为了减少碳酸锂中的杂质含量，提高碳酸锂纯度，本申请提供一种锂矿石制备碳酸锂的方法
。
[0006]第一方面，本申请提供一种锂矿石制备碳酸锂的方法，采用如下技术方案：一种锂矿石制备碳酸锂的方法，包括如下步骤：
S1
：将锂矿石进行预处理，加入去离子水搅拌浸出，过滤，得到浸出液；
S2
：向浸出液中加入络合剂，混合均匀，过滤，收集滤饼，并向滤饼中加入去离子水，同时通入二氧化碳，得到含有碳酸氢锂的溶液；
S3
：将含有碳酸氢锂的溶液与阳离子螯合树脂混合，反应，过滤，收集滤液，得到第一混合液；
S4
：将第一混合液与改性壳聚糖基螯合树脂混合，反应，过滤，收集滤液，得到第二混合液；
S5
：向第二混合液中加入碳酸钠，混合均匀，过滤，得到碳酸锂粗品；
S6
：将碳酸锂粗品用去离子水反复洗涤，过滤，烘干，得到碳酸锂
。
[0007]进一步的，一种锂矿石制备碳酸锂的方法，包括如下步骤：
S1
：将锂矿石进行预处理，加入去离子水搅拌浸出，过滤，得到浸出液；
S2
：向浸出液中加入络合剂，混合均匀，过滤，收集滤饼，并向滤饼中加入去离子
水，同时通入二氧化碳，得到含有碳酸氢锂的溶液；
S3
：将含有碳酸氢锂的溶液与阳离子螯合树脂混合，反应1‑
2h
，过滤，收集滤液，得到第一混合液；
S4
：将第一混合液与改性壳聚糖基螯合树脂混合，反应1‑
2h
，过滤，收集滤液，得到第二混合液；
S5
：向第二混合液中加入碳酸钠，混合均匀，过滤，得到碳酸锂粗品；
S6
：将碳酸锂粗品用去离子水反复洗涤，过滤，烘干，得到碳酸锂；其中，步骤
S1
中锂矿石和去离子水的重量配比为1：
(1
‑
2)
；步骤
S2
中锂矿石和络合剂的重量配比为1：
(0.6
‑
0.9)
；步骤
S2
中锂矿石和去离子水的重量配比为1：
(10
‑
20)
；通入的二氧化碳的流量为
40
‑
80L/h
，通入时间为
40
‑
60min
；步骤
S3
中的锂矿石和阳离子螯合树脂的重量配比为1：
(1
‑
2)
；步骤
S4
中的锂矿石和改性壳聚糖基螯合树脂的重量配比为1：
(1
‑
2)
；锂矿石和碳酸钠的重量配比为1：
(2
‑
3)。
[0008]通过采用上述技术方案，本申请的锂矿石制备碳酸锂的方法，通过各步骤之间的协同作用，不仅减少了钙离子
、
镁离子
、
铝离子
、
硼的含量，还提高了碳酸锂的纯度，其中，碳酸锂含量为
99.17
‑
99.98
％，钙离子含量为
0.022
‑
0.123
％，镁离子含量为
0.015
‑
0.068
％，硼含量为
0.014
‑
0.073
％，铝离子含量为
0.017
‑
0.11
％
。
[0009]首先对锂矿石进行预处理，天然的锂矿石中大多数为
α
‑
锂矿石，为单斜晶细，化学惰性大，几乎不与各种酸碱发生反应，为了更好的从锂矿石中提取碳酸锂，需对锂矿石进行预处理，能够使其转变为
β
‑
锂矿石，增加了化学活性，才能与各种酸碱发生反应，更便于碳酸锂的提取
。
将锂矿石预处理后，加去离子水，过滤，制备浸出液，能够去除溶解在水中的钾离子和钠离子
。
然后加入络合剂，经过滤，并通二氧化碳，得到含有碳酸氢锂的溶液；络合剂能够与锂矿石中的钙离子
、
镁离子
、
铝离子进行络合，形成沉淀，因而能够除去一部分钙离子
、
镁离子
、
铝离子
。
[0010]然后将含有碳酸氢锂的溶液和阳离子螯合树脂混合，反应，过滤，得到第一混合液后，再和改性壳聚糖基螯合树脂混合，反应，过滤，得到第二混合液
。
最后加入碳酸钠，过滤，得到粗品，经提纯后得到碳酸锂
。
阳离子螯合树脂能够首先与高价的金属离子形成配位共价键，形成结构稳定的螯合物，再经过滤，去除
。
当含有碳酸氢锂的溶液经过阳离子螯合树脂时，能够有效的吸附高价离子，在同价的同类离子中，直径较大的离子被吸附性较强，会首先吸附三价铁离子
、
铝离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂矿石制备碳酸锂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1
：将锂矿石进行预处理，加入去离子水搅拌浸出，过滤，得到浸出液；
S2
：向浸出液中加入络合剂，混合均匀，过滤，收集滤饼，并向滤饼中加入去离子水，同时通入二氧化碳，得到含有碳酸氢锂的溶液；
S3
：将含有碳酸氢锂的溶液与阳离子螯合树脂混合，反应，过滤，收集滤液，得到第一混合液；
S4
：将第一混合液与改性壳聚糖基螯合树脂混合，反应，过滤，收集滤液，得到第二混合液；
S5
：向第二混合液中加入碳酸钠，混合均匀，过滤，得到碳酸锂粗品；
S6
：将碳酸锂粗品用去离子水反复洗涤，过滤，烘干，得到碳酸锂
。2.
根据权利要求1所述的一种锂矿石制备碳酸锂的方法，其特征在于： 步骤
S1
中预处理的具体方法为：将锂矿石破碎
、
研磨
、
筛分，得到矿石粉，将矿石粉进行晶型转化焙烧，得到焙烧料；冷却后，再次研磨后，进行酸化焙烧，得到酸化熟料
。3.
根据权利要求1所述的一种锂矿石制备碳酸锂的方法，其特征在于：步骤
S2
中的络合剂为氨三乙酸
、
二乙醇胺
、EDTA
中的一种或多种
。4.
根据权利要求1所述的一种锂矿石制备碳酸锂的方法，其特征在于：步骤
S2
中待得到含有碳酸氢锂的溶液后对其进行热解
。5.
根据权利要求4所述的一种锂矿石制备碳酸锂的方法，其特征在于：所述热解的具体方法如下：将含有碳酸氢锂的溶液进行水浴加热，不断搅拌，一段时间后，停止加热，减压过滤，收集滤液，得到热解后的含有碳酸氢锂的溶液
。6.
根据...

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