【技术实现步骤摘要】
一种碳酸锂的提纯工艺
[0001]本专利技术涉及高纯碳酸锂制备
，具体涉及一种碳酸锂的提纯工艺
。
技术介绍
[0002]由于锂的电化学活动性强，又是轻金属，因而具有广泛的用途
。
目前锂的应用领域包括：陶瓷和玻璃
、
合成橡胶
、
铝生产
、
塑料
、
药品
、
润滑剂
、
空调机
、
电视
(
荧光屏
)、
锂电池
、
锂合金和核工业等；消费量达几万吨
/
年，且还在不断增长
。
受新能源汽车产业蓬勃发展的影响，近年来锂资源的市场需求将持续增长
。
为抢占市场份额，全球各大企业纷纷发展锂资源开发业务，如矿石提锂
、
盐湖提锂
、
废旧电池回收锂等
。
截止到
2016
年底，全球锂盐产能已达到
19wt/a
规模，主要产品为碳酸锂，而氢氧化锂产能仅为
6.4wt/a。
[0003]碳酸锂是锂的基础性化合物，有多种工业用途，广泛应用于陶瓷
、
玻璃
、
原子能
、
航空航天和锂电池
、
锂合金
、
医药等领域
。
此外，碳酸锂作为一种锂的基础原材料，可转化成其他多种锂化合物
。>电池级碳酸锂主要用于生产钴酸锂
、
磷酸铁锂
、
镍酸锂
、
锰酸锂或镍钴锰酸锂等锂离子电池正极材料，其市场需求量不断增加，全球碳酸锂需求以每年8％的速度增加
。
电池级碳酸锂主要是以锂辉石为原料硫酸法一步法生产
、
氢氧化锂碳化法
、
碳酸锂深度氢化成碳酸氢锂再氢氧化锂沉淀法生产而得
。
[0004]当前电池工业所使用的碳酸锂主要有三种产品，电池级碳酸锂，工业级碳酸锂，电池级一水氢氧化锂
。
锂的来源主要有：
[0005]1)
含锂矿石中提取的锂，通常这种来源的锂盐含有较多的钙，锰，铷，铯，硫酸根等杂质；
[0006]2)
含锂盐湖卤水中提取的锂，通常这种来源的锂盐含有较多的镁，硼，氯等杂质；
[0007]3)
废旧锂电池回收时产出的锂，通常这种来源的锂盐含有较多的镍，锌，锰，铅，钴硫酸根等杂质；
[0008]由于来源的不同，即使锂盐的成分达到了最低的标准，由于使用单位的锂盐来源无法保证统一，各种杂质含量的波动仍旧会对最终产品的质量产生影响
。
[0009]专利
CN110182831A
公开了盐湖提取碳酸锂的工艺技术，包括以下步骤：卤水投放絮凝剂，静置后离心，留存上清液；将上清液进行晾晒蒸发和浓缩，收集得到过滤液一；将过滤液一导入到加热容器中，并抽真空，过滤除沉淀物，得到过滤液二；将过滤液二导入到降温容器中，并抽真空，过滤除沉淀物，得到过滤液三；将过滤液三导入到调节容器中，并边搅拌边滴加强碱溶液，过滤去除沉淀物，得到过滤液四；将过滤液四导入到结晶容器中，并通入饱和的二氧化碳，反应得到沉淀碳酸锂，经热水洗涤
、
灼烧后，得到高纯碳酸锂
。
此专利技术申请中，工艺步骤使用的化学试剂仅为絮凝剂
、
二氧化碳
、
氨水，降低了试剂对碳酸锂提纯造成的影响，保证了碳酸锂的纯净度
。
[0010]专利
CN103482660B
公开了一种高纯度碳酸锂的制备方法，包括如下步骤：将碳酸型盐湖卤水浓缩，之后升温使碳酸锂饱和结晶析出，收集结晶得到碳酸锂精盐；用
60℃
以上卤水蒸发和浓缩时回收的蒸馏水冲洗收集得到的碳酸锂精盐，溶解其中的钠钾盐；干燥得
到高纯度碳酸锂
。
本专利技术工艺，无需要使用化学试剂，通过物理操作即可以完成碳酸锂的精纯，精纯后的碳酸锂纯度高达
95
％以上，有助于减少后期的运输成本成进一步提纯的成本
。
该专利技术工艺，对运输的要求极低，同时也不会污染环境
。
但是所得到的碳酸锂的纯度从
62
％
‑
97.6
％不等，不稳定且纯度还是不够高
。
[0011]碳酸锂目前有两个标准，分别是：
YST
‑
582
‑
2013
电池级碳酸锂标准和
GB/T11075
‑
2013
碳酸锂标准
。
国内能够容易获得的电池级碳酸锂
/
准电池级碳酸锂能够达到
GB/T11075
‑
2013
碳酸锂标准中上限的碳酸锂，达到
YST
‑
582
‑
2013
电池级碳酸锂标准的产品在国内市场非常稀有
。
并且如果碳酸锂中的杂质含量高，没有达到二级碳酸锂的标准，那么基本没有市场，现在市场上的碳酸锂用户大多选择纯度更高品质更好的电池级碳酸锂等产品
。
所以，开发一种碳酸锂的提纯方法是本领域研究人员的研究重点
。
[0012]本专利所处理的的原料为各种来源与杂质含量的碳酸锂
。
原料的碳酸锂含量从
98.0
％
‑
99.2
％不等，杂质主要包含钠离子
0.02
％
‑
0.5
％，氯离子
0.1
％
‑
0.5
％，硫酸根
0.05
％
‑
0.6
％，硼离子
0.01
‑
0.05
％等
。
本专利技术提供的纯化工艺主要由五个工序构成：碳酸锂碳化溶解，碳化液膜处理提纯，膜处理产水离交去除二价阳离子和阴离子，母液处理脱除钠钾铷铯离子
。
得到的碳酸锂纯度高，制备过程中有效减少了危废的产生量，对环境的潜在危害更低
。
技术实现思路
[0013]本专利技术针对上述问题，提供了一种碳酸锂的提纯工艺，通过碳酸锂碳化溶解，碳化液膜处理提纯，膜处理产水离交去除二价阳离子和阴离子，母液处理脱除钠钾铷铯离子五个工序得到纯度为
99.8
％以上的高纯度碳酸锂，并且杂质的含量较低
。
[0014]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0015]本专利技术提供了一种碳酸锂的提纯工艺，包含以下步骤：
[0016]1)
碳酸锂碳化溶解：待纯化碳酸锂加水配置成碳酸锂浆料，通入二氧化碳，碳酸锂溶解本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种碳酸锂的提纯工艺，其特征在于，包含以下步骤：
1)
碳酸锂碳化溶解：待纯化碳酸锂加水配置成碳酸锂浆料，通入二氧化碳，碳酸锂溶解达到饱和后过滤，得碳化滤液；
2)
碳化液膜处理：将步骤
1)
所述的碳化滤液进行微滤与纳滤膜处理，拦截二价阳离子和二价阴离子，得产水；
3)
碳化液离交提纯：将步骤
2)
所述的产水经过阳离子树脂和阴离子树脂交换后进一步去除二价阳离子和二价阴离子，得离交提纯的碳酸氢锂溶液；
4)
碳酸锂加热沉淀：将步骤
3)
所述的离交提纯的碳酸氢锂溶液加热搅拌，结晶沉淀，离心脱水分离洗涤后得滤饼，为高纯度碳酸锂
。2.
根据权利要求1所述的提纯工艺，其特征在于，步骤
1)
所述的碳化滤液的锂离子含量为
6.0
‑
7.0g/L。3.
根据权利要求1所述的提纯工艺，其特征在于，步骤
1)
所述的过滤得到的滤饼和碳酸氢锂溶液进行膜处理时产出的含杂质浓水，一起加入氧化钙搅拌过滤回收氢氧化锂溶液，产生的碳酸钙滤饼作为煅烧生产氧化钙的原料
。4.
根据权利要求1所述的提纯工艺，其特征在于，步骤
2)
所述的产水中二价阳离子的总含量小于
20mg/L
，二价阴离子的总含量小于
100mg/L。5.
根据权利要求1所述的提纯工艺，其特征在于，步骤
2)
...
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