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一种从盐湖原卤水中提取锂的方法技术

技术编号:40089591 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-23 16:00
本发明专利技术提供一种从盐湖原卤水中提取锂的方法,包括如下步骤:吸附过程.利用吸附剂对盐湖原卤水进行锂离子吸附,盐湖原卤水的pH为6~10;吸附剂包括铝系锂离子筛型吸附剂,铝系锂离子筛型吸附剂的分子结构式为LiCl·2Al(OH)<subgt;3</subgt;·nH<subgt;2</subgt;O;淋洗过程.完成锂离子吸附后,利用水对吸附剂进行淋洗;解析过程.淋洗完毕后,利用水对吸附剂进行解析,当解析液中的锂离子浓度第三变化率小于10%为解析完全,将解析完全的吸附剂重新应用于吸附过程中。该方法能够实现锂的连续提取,无需对卤水进行预处理或浓缩,减少锂的提取周期,且能实现多次循环吸附,提高吸附剂的使用寿命,使吸附剂在多次循环吸附下仍能保持较高的吸附率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于提锂工艺,具体涉及一种从盐湖原卤水中提取锂的方法


技术介绍

1、全世界锂主要以锂岩矿与盐湖卤水形式存在,其中卤水型锂资源占比约为64%。柴旦盐湖提锂当前使用较多的是溶剂萃取法,此方法收率较高,但存在较大的环境问题,溶剂损耗高,成本较高。吸附法作为一种新的提锂技术,具有工艺简单,选择吸附性能强,适用锂浓度范围广,回收率高,绿色环保,成本低等优势,已成为最具有前景的提锂技术,比较适宜高镁锂比低锂离子浓度的柴旦盐湖进行提锂生产。

2、cn 108543516 b公开了一种锂离子选择性吸附剂、制备方法以及从卤水提锂的工艺,该法运用过程复杂,吸附时间长,能源消耗较大,而且循环使用中吸附剂的吸附能力存在下降的现象,还未实现工业化生产应用。cn 111826524 a公布了一种利用吸附剂从盐湖卤水中提锂的方法,该法在应用过程中需使用清洗剂,然后用洗脱液清洗清洗剂,再用清洗液清洗洗脱液,流程操作繁杂,仍未工程化应用。因此,提供一种工艺较为简单、能实现多次循环吸附后吸附剂仍能保持高吸附率的锂提取工艺,对充分利用盐湖锂资源以及锂电池的发展具有重大的意义。


技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题与不足,本专利技术提供一种从盐湖原卤水中提取锂的方法,该方法能够实现锂的连续提取,无需对卤水进行预处理或浓缩,减少锂的提取周期,且能实现多次循环吸附,提高吸附剂的使用寿命,使吸附剂在多次循环吸附下仍能保持较高的吸附率。

2、本专利技术提供一种从盐湖原卤水中提取锂的方法,包括如下步骤:

3、吸附过程.利用吸附剂对盐湖原卤水进行锂离子吸附,盐湖原卤水的ph为6~10;吸附剂包括铝系锂离子筛型吸附剂,铝系锂离子筛型吸附剂的分子结构式为licl·2al(oh)3·nh2o;该吸附过程中盐湖原卤水的ph例如可以为6、7、8、9、10,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用;

4、淋洗过程.完成锂离子吸附后,利用水对吸附剂进行淋洗;

5、解析过程.淋洗完毕后,利用水对吸附剂进行解析,当解析液中的锂离子浓度第三变化率不高于10%为解析终点,将解析后的吸附剂重新应用于吸附过程中;以t0时刻的解析液锂离子浓度值为c1,以t0时刻+10分钟的解析液锂离子浓度值为c2,锂离子浓度第三变化率=(c1-c2)/c2;该解析过程中的锂离子浓度第三变化率例如可以为6%、7%、8%、9%、10%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

6、在本专利技术中所采用的吸附剂为铝系锂离子筛吸附剂,这种类型的吸附剂容易受ph影响,因为铝离子在过酸或者过碱的环境中会被溶解,进而影响吸附剂的稳定性以及吸附能力。而在本专利技术中,柴旦盐湖卤水的ph在6~10之间,不会过酸或过碱,能够使铝系锂离子筛吸附剂较为稳定,且有较高的吸附能力。因此,本专利技术所采用的铝系锂离子筛吸附剂可以实现较低离子浓度的盐湖原卤水的锂离子吸附,而无需将盐湖原卤水先进行浓缩后再吸附,减少工序以及成本。而盐湖原卤水中的低锂离子浓度能保证铝系锂离子筛吸附剂不会有过大的锂吸附负载量,影响其后续的锂吸附性能,因而能够较大程度把柴旦湖盐卤水中的锂离子提取出来,提高锂离子提取率的同时提高吸附剂的使用寿命。另外,本方案中的吸附-淋洗-解析处理工艺可实现提取锂的连续,提高了锂的提取效率,缩短了提取锂的工艺时间,并且上述提取锂的方法能够将卤水中的大部分锂离子提取出来,具有较高的锂离子提取率,最终产出低镁锂比以及低钠锂比的含锂溶液,为后续的杂质分离以及锂的浓缩富集提供有利条件。

7、另外,在本专利技术中,licl·2al(oh)3·nh2o吸附剂对锂离子的吸附和解析过程可参考如下反应式:

8、

9、在上述反应式中,溶液为盐湖卤水时,反应向右移动,为吸附剂的吸附过程;溶液为水时,反应向左移动,为吸附剂的解析过程。

10、优选地,吸附过程分为第一吸附过程以及第二吸附过程;第一吸附过程在不低于20℃的温度下进行,至从吸附剂流出的流出液的锂离子浓度第一变化率不高于20%,第一吸附过程结束,进入第二吸附过程,第二吸附过程在不低于35℃的温度下进行;以t1时刻的流出液锂离子浓度值为c3,以t1时刻+10分钟的流出液锂离子浓度值为c4,锂离子浓度第一变化率=(c4-c3)/c3。在上述吸附过程中,第一吸附过程的温度例如可以为20℃、23℃、25℃;第二吸附过程的温度例如可以为35℃、37℃、40℃;锂离子浓度第一变化率例如可以为16%、18%、20%;上述各反应条件或参数不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

11、将对锂离子的吸附过程分为两个吸附过程,有利于促进吸附过程的高效。首先,在吸附过程的前期,吸附剂中的锂离子含量较低,因此第一吸附过程中盐湖原卤水的温度较低也可以保证吸附剂对盐湖原卤水有较高的锂离子吸附效率,可以降低生产能耗;而到了吸附过程的后期,吸附剂上的锂离子含量较高,吸附剂无法快速吸附更多的锂离子,因此,当以较低的温度对盐湖原卤水吸附锂离子一点时间后,将盐湖原卤水的温度适当调高,有利于促进吸附剂对盐湖原卤水中锂离子的吸附,以充分利用吸附剂,提高吸附剂对锂离子的吸附量,提高吸附剂的利用率,进而提高生产效率。

12、优选地,在吸附过程中,第一吸附过程的时间为1~3小时,第二吸附过程的时间为0.5~1.5小时。在上述吸附过程中,第一吸附过程的时间例如可以为1小时、2小时、3小时;第一吸附过程的时间例如可以为0.5小时、1小时、1.5小时;上述各反应条件或参数不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。控制第一吸附过程以及第二吸附过程的时间,有利于吸附剂对盐湖原卤水中锂离子的快速吸附以及充分吸附,保证盐湖原卤水中的锂离子能够在较短时间、较少能耗的条件下被吸附剂快速、充分的吸附。

13、优选地,在第一吸附过程以及第二吸附过程中,控制盐湖卤水的流速为20~40bv/h;例如可以为20bv/h、30bv/h、40bv/h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。。吸附剂在吸附盐湖原卤水中的锂离子时,是有一定的吸附速率的,过快的流速会使吸附剂来不及吸附而导致流出液中锂离子浓度过高,降低吸附量,过慢的流速则会导致吸附效率下降,降低处理效率。

14、优选地,在淋洗过程中,淋洗流速为20~30bv/h,淋洗时间为0.1~1小时。在上述淋洗过程中,淋洗流速例如可以为20bv/h、30bv/h;淋洗时间度例如可以为0.2小时、0.5小时、1小时;上述各反应条件或参数不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。使完成锂离子吸附后的吸附剂以较快的流速在短时间内淋洗,可以快速将吸附剂中的镁、钠、钾及硼离子等冲洗出来,保证后续解析后得到的解析液中具有较低的镁锂比和钠锂比,同时降低解析液中钾离子与硼离子的含量。值得注意的是,在之前的吸附过程中,铝系锂离子筛吸附剂也会吸附较高含量的镁、钠、钾及硼离子等,如果不进一步对吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种从盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述从盐湖卤水中提取锂的方法,其特征在于:所述吸附过程分为第一吸附过程以及第二吸附过程;

3.如权利要求2所述从柴旦盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于:

4.如权利要求3所述从盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于:在所述第一吸附过程以及所述第二吸附过程中,控制所述盐湖卤水的流速为20~40BV/h。

5.如权利要求1所述从盐湖卤水中提取锂的方法,其特征在于:在所述淋洗过程中,淋洗流速为3~15BV/h,淋洗时间为0.1~1小时。

6.如权利要求1所述从盐湖卤水中提取锂的方法,其特征在于:在所述淋洗过程中,水的温度为10~40℃。

7.如权利要求1所述从盐湖卤水中提取锂的方法,其特征在于:所述解析过程包括第一解析过程以及第二解析过程,所述第一解析过程、所述第二解析过程依次进行;

8.如权利要求6所述从盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于:

9.如权利要求1所述从盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于:

10.如权利要求1所述从盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于:在利用所述吸附剂对所述盐湖原卤水进行锂离子吸附前,先采用水对所述吸附剂进行清洗,清洗流速为5~30BV/h,清洗至流出的溶液的pH值为4~5。

...

【技术特征摘要】

1.一种从盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述从盐湖卤水中提取锂的方法,其特征在于:所述吸附过程分为第一吸附过程以及第二吸附过程;

3.如权利要求2所述从柴旦盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于:

4.如权利要求3所述从盐湖原卤水中提取锂的方法,其特征在于:在所述第一吸附过程以及所述第二吸附过程中,控制所述盐湖卤水的流速为20~40bv/h。

5.如权利要求1所述从盐湖卤水中提取锂的方法,其特征在于:在所述淋洗过程中,淋洗流速为3~15bv/h,淋洗时间为0.1~1小时。

6.如权利要求1所述从盐湖...

【专利技术属性】
技术研发人员:王帆李迎风王晓荣王冀锋曾文强桑田刘金成
申请(专利权)人:金海锂业青海有限公司
类型:发明
国别省市:

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