【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池级碳酸锂生产母液处理，具体涉及一种碳酸锂母液的处理方法。
技术介绍
1、碳酸锂是锂的基础化合物，不仅可以直接使用，还可以作为原料制备各种高附加值的锂盐及其化合物。碳酸锂在工业上广泛用于半导体、玻璃、陶瓷、医药、航空及电池的制备等
2、常规的碳酸锂生产工艺是将富集的锂盐溶液经过除杂后，往锂盐溶液中加入过量的碳酸钠在80-90℃下形成碳酸锂沉淀，然后固液分离后得到固体粗碳酸锂和碳酸锂母液。由于碳酸锂微溶于水的性质，该沉锂母液中会含有一定量的锂离子，锂离子浓度一般为1.5～3g/l，而剩余的则为钠离子和硫酸根离子。沉锂母液量根据各家工艺不同略有差别，大概得到1吨碳酸锂，产生母液量为12～15m3。由于母液中硫酸钠含量较高，通常的处理方法是先将母液酸化，然后用机械蒸发法分离硫酸钠，剩余的溶液浓缩后用于制备碳酸锂，如此往复循环。但是硫酸钠经济效益很差，处理过程也很繁琐。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种沉锂母液的综合处理方法，该方法在将锂回收利用的同时，还将母液中廉价的硫酸钠转换为价值更高的碳酸钠和硫酸铵产品，提高了经济效益，使得沉锂母液中的所有元素得到了充分的利用。
2、具体地，本专利技术采用如下技术方案来实现上述目的：
3、一种碳酸锂母液的处理方法，包括以下步骤：
4、s1、将沉锂母液与有机萃取剂hbl-211-li混合进行萃锂反应，得到第一萃取液和第一萃余液；所述第一萃取液加入硫酸溶液进行
5、s2、向所述第一萃余液中加入活性炭，混合均匀，固液分离后得到硫酸钠溶液；
6、s3、将步骤s2中所述硫酸钠溶液、纯水、铵盐溶液、纯水、步骤s2中所述硫酸钠溶液按照前述顺序分别通入到电渗析设备的1室、2室、3室、4室和5室中；控制所述电渗析设备的进出口总流量相等；其中，4室出来的为硫酸铵溶液；根据2室或4室排出液的密度来控制所述电渗析设备的进出口的流量；
7、s4、将步骤s3中4室排出的硫酸铵溶液通过mvr蒸发器分盐，离心，得到硫酸铵晶体；
8、当步骤s3中2室排出的溶液为碳酸钠溶液时，直接向其中加入碳酸钠晶体调节碳酸钠溶液的浓度，使其满足碳酸锂合成的要求；当步骤s3中2室排出的溶液为碳酸氢钠溶液时，则先将其加热分解成碳酸钠溶液，再加入碳酸钠晶体调节溶液浓度，使其满足碳酸锂合成的要求；将调整浓度后的碳酸钠溶液滴加至所述第二萃取液中，控制反应温度为85～90℃，合成碳酸锂；反应结束后，固液分离，固体经过水洗、烘干、破碎、除铁、包装得到电池级碳酸锂。
9、步骤s3中将铵盐溶液和步骤s2中得到的硫酸钠溶液通入电渗析设备，利用电渗析原理将铵盐溶液和硫酸钠溶液分离得到硫酸铵和碳酸钠。电渗析所用的半透膜可以分为阴膜和阳膜，在电解质水溶液中阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子，阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子，在电渗析装置中，阳膜和阴膜交替配置形成多个隔室，在两端设阴阳两电极，通电后阳离子和阴离子分别向阴极和阳极方向移动，阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过，工艺的电极和膜组成的隔室称为极室，阳极室内发生氧化反应，阳极水呈酸性，阴极室内发生还原反应，阴极水呈碱性。本专利技术中使用电渗析设备至少具备5个极室，分别用于通入步骤s2中得到的硫酸钠溶液、纯水、铵盐溶液、纯水和步骤s2中得到的硫酸钠溶液。
10、在优选的实施方案中，步骤s1中所述沉锂母液中碳酸锂含量为1.5～3g/l，硫酸钠含量为13％～15％；所述有机萃取剂hbl-211-li与所述沉锂母液的体积比为1:(3～8)。
11、在优选的实施方案中，步骤s1中所述硫酸溶液的浓度为2～3mol/l，所述硫酸溶液与所述第一萃取液的体积比为1:(1～3)。
12、在优选的实施方案中，步骤s1中进行萃锂反应之前，先将所述沉锂母液降温至40～50℃。
13、在优选的实施方案中，步骤s2中所述活性炭的加入量为所述第一萃余液质量的0.2％～0.7％。
14、在优选的实施方案中，步骤s3中电渗析时控制电流密度为500～1000a/m2。
15、在优选的实施方案中，控制步骤s3中2室的排出液的密度为1.7～1.9g/ml。
16、在优选的实施方案中，控制步骤s3中所述铵盐溶液中铵根离子的浓度与步骤s2中所述硫酸钠溶液中硫酸根的浓度相同。
17、在优选的实施方案中，步骤s4中碳酸钠晶体的加入量以控制所述调整浓度后的碳酸钠溶液中碳酸钠的浓度为250～270g/l为准。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：采用本专利技术中的工艺处理沉锂母液，通过电渗析的处理方法将廉价的硫酸钠转换成高附加值的碳酸钠和硫酸铵产品，溶液中的li+、na+、so42-都得到了充分的利用，提高了原子利用率。采用湖南宏邦材料科技有限公司研发的专业处理锂钠混合溶液的选择性提锂的有机萃取剂，提锂效率达到99.8％以上；而且和蒸发结晶处理沉锂母液的技术相比，没有硫酸钠晶体产出，避免了硫酸钠晶体携带锂离子，降低了锂元素的损失。
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1.一种碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤S1中所述沉锂母液中锂含量为1.5～3g/L，硫酸钠含量为13％～15％；所述有机萃取剂HBL-211-Li与所述沉锂母液的体积比为1:(3～8)。
3.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤S1中所述硫酸溶液的浓度为2～3mol/L，所述硫酸溶液与所述第一萃取液的体积比为1:(1～3)。
4.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤S1中进行萃锂反应之前，先将所述沉锂母液降温至40～50℃。
5.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤S2中所述活性炭的加入量为所述第一萃余液质量的0.2％～0.7％。
6.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤S3中电渗析时控制电流密度为500～1000A/m2。
7.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，控制步骤S3中2室的排出液的密度为1.7～1.9g/mL。<...
【技术特征摘要】
1.一种碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤s1中所述沉锂母液中锂含量为1.5～3g/l，硫酸钠含量为13％～15％；所述有机萃取剂hbl-211-li与所述沉锂母液的体积比为1:(3～8)。
3.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤s1中所述硫酸溶液的浓度为2～3mol/l，所述硫酸溶液与所述第一萃取液的体积比为1:(1～3)。
4.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤s1中进行萃锂反应之前，先将所述沉锂母液降温至40～50℃。
5.根据权利要求1所述的碳酸锂母液的处理方法，其特征在于，步骤s2中所述活性炭的加入量为所述第一萃余液质量的0.2％～0.7...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱海霞，胡珊珊，刘婷，
申请(专利权)人：湖北锂宝新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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