【技术实现步骤摘要】
本申请电池领域，尤其涉及锂矿焙烧残渣中碱金属回收。
技术介绍
1、锂电池的应用越来越广，进而不断推高上游锂资源的需求及锂资源的价格，目前广泛采用的盐湖水处理得到工业卤水，并对工业卤水提取锂，如碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂等，工业卤水中除了锂还有钠、钾、镁等资源，这些资源仍可进一步回收利用，如锂资源中大量的钾，可以用于制备钾肥的来源，但目前大多工业卤水提取锂资源后及舍弃了废渣废液，随着上游锂资源价格的不断升高，提高工业卤水的利用率变得尤为重要。
2、申请内容
3、为解决现有技术中存在的问题，本申请公开一种含锂工业卤水处理方法，包括如下步骤：
4、步骤s1、收集含锂工业卤水：所收集的含锂工业卤水中含有锂离子、钠离子、钾离子、镁离子、氯离子；
5、步骤s2、一次过滤：对所述步骤s1收集的含锂工业卤水过滤；
6、步骤s3、滤液与氢氟酸混合：将所述步骤s2得到的滤液与氢氟酸混合；
7、步骤s4、二次过滤：将所述步骤s3得到的混合物过滤，得到锂盐混合物滤渣、钠盐钾盐混合滤液；
8、步骤s51、收集锂盐混合物滤渣：收集所述步骤s4得到的锂盐混合物滤渣；
9、步骤s52、收集钠盐钾盐混合滤液：收集所述步骤s4得到的钠盐钾盐混合滤液；
10、步骤s6、制备碳酸锂：从所述步骤s51得到的锂盐混合物滤渣中制备碳酸锂；
11、步骤s7、制备硫酸钾及氟化钠：从所述步骤s52得到的钠盐钾盐混合滤液中制备硫酸钾及氟化钠。
12、所述
13、所述步骤s3还包括如下过程，在将氢氟酸滴加至滤液之前，对滤液取样测试滤液中与氟形成的氟化物不溶于水的元素含量，从而计算所用氢氟酸溶液的理论体积，在滴加了90％体积的理论氢氟酸溶液后，降低氢氟酸溶液的滴加速度至不再有沉淀生成；所述与氟形成的氟化物不溶于水的元素包括镁、钙、锂。
14、所述步骤s6包括如下步骤：
15、步骤s61、处理锂盐混合物滤渣；将所述步骤s51收集的所述锂盐混合物滤渣进行球磨后再收集，所述锂盐混合物滤渣中包括氟化锂、氟化镁；
16、步骤s62、与浓硫酸溶液混合：所述步骤s61收集的所述锂盐混合物滤渣中滴加浓硫酸至完全溶解形成均一溶液；回收氟化氢；
17、步骤s63、与氢氧化钠溶液混合：向所述步骤s62得到的均一溶液中滴加氢氧化钠溶液至溶液的ph为8-9；此步骤的作用是将溶液调整为弱碱性，防止之后步骤s64中生成的碳酸锂及碳酸镁溶解于酸性溶液中；虽然可以通过加入更多的氢氧化钠溶液，从而生成更多的氢氧化镁沉淀从而与氢氧化锂区分，但由于氢氧化钠的成本远高于二氧化碳成本，所以采用先氢氧化钠与二氧化碳搭配使用的方法，能够降低总成本；
18、步骤s64、与二氧化碳混合：将所述步骤s63得到的混合物中通入二氧化碳气体并过滤，得到混合滤渣，所述混合滤渣中包括碳酸锂、碳酸镁、氢氧化镁；
19、步骤s65、与水混合后与二氧化碳混合并过滤：对所述步骤s64得到的混合滤渣球磨后与水混合，之后在搅拌过程中通入二氧化碳，并过滤，得到碳酸镁滤渣及滤液；所述碳酸镁滤渣中含有碳酸镁及氢氧化镁；
20、步骤s65、滤液蒸干结晶：对所述步骤s65得到的滤液蒸干结晶得到碳酸锂。
21、所述步骤s64还包括，在向所述步骤s63得到的混合物中通入二氧化碳气体之前，取样测定步骤s64得到的混合物的溶液中，能与二氧化碳生产不溶于水的碳酸盐沉淀的元素的量，进而计算所需二氧化碳的理论用量。
22、所述步骤s64还包括，将理论用量的二氧化碳通入所述步骤s63得到的混合物后，二次取样测定通入后的混合物中，能与二氧化碳生产不溶于水的碳酸盐沉淀的元素的量；根据二次取样的测量结果调整二氧化碳的理论用量；
23、所述步骤s64中，二氧化碳与混合物的混合过程在t1温度下进行，混合过程在密闭容器内进行；
24、所述步骤s65在t2温度下进行，t1＞t2。
25、可选的，t1温度为60-80℃；t2温度为0-10℃，因碳酸锂的溶解度随着温度升高而降低，但二氧化碳的溶解度也随着温度升高而降低，经试验，t1温度高于80摄氏度后，二氧化碳由于在水中溶解困难，从而生成碳酸锂及碳酸镁的效率低，当t1温度低于60摄氏度后，会有部分锂留在溶液中，降低了碳酸锂的提取率；因二氧化碳过量时，碳酸锂会生成酸式碳酸锂而溶于水中；另外，当t2温度高于10℃后，部分锂留在碳酸镁滤渣中，当t2温度低于0℃后，对设备的制冷要求较高，而t2在0-10℃的范围内，可通过冷水浴即可实现，无需复杂制冷设备。
26、所述步骤s7包括如下步骤：
27、步骤s71、处理钠盐钾盐混合滤液：收集所述步骤s52得到的所述钠盐钾盐混合滤液；
28、步骤s72、取样测量氟含量：对所述步骤s71收集的所述钠盐钾盐混合滤液取样测量氟含量；
29、步骤s73、根据氟含量调整步骤s3中氢氟酸用量：当氟含量高于预设值后，降低步骤s3中氢氟酸用量，当氟含量低于预设值后，对所述步骤s71得到的混合滤液蒸干结晶；
30、步骤s74、测量钠钾含量：对所述步骤s73得到的晶体取样测量钠钾含量；
31、步骤s75、制备氯化钠饱和溶液：根据所述步骤s74测量得到的样品中的钠含量，进而得到形成饱和氯化钠溶液所用的水的理论体积；将水的理论体积加入所述步骤s73得到的晶体中，搅拌得到混合物；所述步骤s75在t3温度下进行，此温度与s772步骤中温度相同，便于控制，同时t3温度优选20摄氏度，因虽温度升高，氯化钾的溶解度增大，而氯化钠溶解度几乎不变，所以20摄氏度时，氯化钾溶解度相对较小，便于过滤未溶解的氯化钾；
32、步骤s76、晶体是否完全溶解：根据所述步骤s75得到的混合物中晶体是否完全溶解，而进入不同的步骤；
33、当晶体完全溶解时，进入步骤s77、制备氟化钠与硫酸钾；
34、当晶体没有完全溶解时，进入步骤s78、测量未溶解部分的钠含量：根据步骤s78中钠含量的有无而进入不同的步骤；
35、当所述步骤s78中未溶解部分有钠时，进入步骤s781、根据钠含量调整溶剂用量：根据所述步骤s78中未溶解部分的钠含量计算制备额外氯化钠饱和溶液所用的额外水体积，并将所述步骤s75中所用水的理论体积中加入所述额外水体积；
36、当所述步骤s78中未溶解部分无钠时，进入步骤s782、过滤：将所述步骤s75得到的混合溶液过滤得到未溶解的氯化钾沉淀及滤液，将所述步骤s78得到的滤液进入所述步骤s77、制备氟化钠与硫酸钾。
37、所述步骤s77包括如下步骤：
38、步骤s771、收集s76后得到的溶液或s782后得到的滤液；
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述含锂工业卤水处理方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤S3中滤液与氢氟酸的混合方式为：将氢氟酸溶液滴加至所述步骤2得到的滤液中并不断搅拌，至不再生成沉淀，生成的沉淀包括氟化锂、氟化镁。
3.根据权利要求2所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下过程，在将氢氟酸滴加至滤液之前，对滤液取样测试滤液中与氟形成的氟化物不溶于水的元素含量，从而计算所用氢氟酸溶液的理论体积，在滴加了90%体积的理论氢氟酸溶液后，降低氢氟酸溶液的滴加速度至不再有沉淀生成。
4.根据权利要求3所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤S6包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤S64还包括，在向所述步骤S63得到的混合物中通入二氧化碳气体之前，取样测定步骤S64得到的混合物的溶液中，能与二氧化碳生产不溶于水的碳酸盐沉淀的元素的量，进而计算所需二氧化碳的理论用量。
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，T1温度为60-80℃；T2温度为0-10℃。
8.根据权利要求7所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤S77包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，T3温度范围为15-25℃，向所述步骤S771得到的溶液中通入氟化氢的气管出气口应设置在所述步骤S771得到的溶液的液体底部；
...【技术特征摘要】
1.一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述含锂工业卤水处理方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤s3中滤液与氢氟酸的混合方式为：将氢氟酸溶液滴加至所述步骤2得到的滤液中并不断搅拌，至不再生成沉淀，生成的沉淀包括氟化锂、氟化镁。
3.根据权利要求2所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤s3还包括如下过程，在将氢氟酸滴加至滤液之前，对滤液取样测试滤液中与氟形成的氟化物不溶于水的元素含量，从而计算所用氢氟酸溶液的理论体积，在滴加了90%体积的理论氢氟酸溶液后，降低氢氟酸溶液的滴加速度至不再有沉淀生成。
4.根据权利要求3所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤s6包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种含锂工业卤水处理方法，其特征在于，所述步骤s64还包括，在向所述步骤s63得到的混合物中通入二氧化碳气体之前，取样测定步骤s64得到的混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛刚，朱磊，张明，南东东，张涛，叶玉沈，
申请(专利权)人：新疆志存新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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