【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解铝废渣提锂，尤其涉及一种铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法。
技术介绍
1、国内铝土矿品相低，但铝锂共生储量较大，铝土矿中锂含量远高于国外铝土矿。据富宝锂电网调研了解，中国铝土矿中锂的平均含量0.00030％。含锂氧化铝在生产过程中被持续输送到电解质体系中，锂一旦进入电解质体系，便会很稳定地存在于电解质中，很难析出，也很难与其他金属元素发生置换反应。随着铝电解槽的持续运行，最终形成富锂铝电解质，部分企业电解槽中氟化锂含量高达5-7wt％。为使铝电解槽正常稳定运行，必须对铝电解质中的锂含量进行控制。
2、在铝电解生产过程中产生的富锂铝电解质，大部分电解铝厂通常采用填埋或者堆积废置的方式进行处理。而填埋或堆积的富锂铝电解质中含有大量的可溶性氟化物，在自然条件下回进入土壤和地下水体中，严重破坏生态环境，最终对人体造成巨大的伤害，同时也导致了富锂铝电解质中大量锂资源的浪费，因此对于富锂铝电解质中锂的提取就有之分重要的现实意义。不仅能够实现富锂铝电解质的资源化利用，同时从富锂铝电解质中所提取的锂也能补充我国市场对锂资源的需求，降低对国际市场锂资源的依存度，创造经济价值。传统铝电解质提锂主流工艺为浓硫酸高温浸出法。
3、如cn201510867360.6公开了一种电解铝废渣提锂方法，包括下列步骤：将含锂电解铝废渣与浓硫酸在200～400℃条件下进行反应，得混合物a；将混合物a加水浸取后过滤得滤液a和滤渣a；将滤液a加入碳酸钠在20～40℃条件下进行碱解反应，后过滤得滤液b和滤渣b；将滤渣b加水制
4、又如cn202310321718.x公开了一种从铝电解含锂电解质废渣中分离锂的方法，可以有效实现锂的浸出和低分子比亚冰晶石浸出渣的循环再利用。具体步骤如下：将包含阴、阳极残渣的含锂铝电解质废渣与浓硫酸、反应助剂和去离子水球磨混合，喷雾干燥后焙烧，焙烧粉直接水或碱浸，溶液除杂后用于提锂，滤渣亚冰晶石可循环投入铝电解槽补充消耗的电解质。该方法存在反应温度高，过程复杂，酸碱消耗量大，锂收率偏低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，解决现有电解铝行业废弃电解质提锂后渣料难以利用，成为危废的难题，同时通过萃取提取锂后的萃余液循环再浸出，减少酸的消耗和废水处理量的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，包括如下步骤：
4、s1、混料步骤：先将电解质原料进行粉碎，再将粉碎所得的电解质粉未与酸、纯水和助剂一起加入混料罐中搅拌混匀，得到浆料；其中电解质粉未:酸:纯水:助剂的质量比为1:(0.1～0.4):(1～2):(0.05～0.3)；
5、s2、浸出步骤：将s1所得浆料泵入反应釜，再通入蒸汽加热保温，并通过搅拌进行酸化浸出反应；
6、s3、过滤步骤：将s2中浸出反应完全的浆料进行过滤，得到固料和滤液；
7、s4、搅拌和洗涤步骤：向s3所得的固料中加入纯水，充分搅拌洗涤，得到浆料；
8、s5、再过滤步骤：将s4所得的浆料再进行过滤，得到渣料和洗液；
9、s6、烘干及回收利用步骤：将s5所得渣料烘干，补充冰晶石和氟化钙进行配料，即可作为电解质重复使用；
10、s7、萃取锂步骤：将s5所得的洗液与步骤s3所得的滤液混合后，再用萃取工艺萃取锂，得取萃余液和负载锂萃取剂；
11、s8、循环浸出步骤：将s7所得萃余液返回s1代替纯水和部分酸进行电解质浸出锂；其中所述萃余液返回浸出工序，代替水和部分酸，得到同样的浸出效果，从而达到酸的充分利用和减少废水的产生；
12、s9、反萃锂步骤：将s7所得负载锂萃取剂用酸反萃，得到反萃液；
13、s10、反萃液通过除杂将到合格的富锂溶液。
14、优选的，在步骤s1中，所述酸为盐酸、硫酸、硝酸的一种或多种混和；所述电解质包括：75-80％的na3al f6、10～15％a l f3、3-8％l i f、以及3-5％caf2；其粒度为150-300目。
15、优选的，所述助剂为氯化钠、氯化钙、氯化铝、硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铝中的一种或多种。
16、优选的，在步骤s2中，所述浸出反应在温度70-100℃、搅拌频率30-50hz的条件下进行，其浸出反应的时间为5-15h。
17、优选的，在步骤s4中，固料与纯水的质量比为1：(0.5-2)，其搅拌频率为30-50hz。
18、优选的，在步骤s3和s5中，其过滤方式通过板框过滤、带式过滤、离心过滤的一种或多种组合进行。
19、优选的，在步骤s6中，烘干后水份≦0.5％，烘干后渣料与补充冰晶石、氟化钙的比例为1:(0.05-0.3):(0.01-0.04)。
20、优选的，在步骤s7中，所述萃取剂为磷酸二异辛酯(p-204)、2-乙基已基磷酸2-乙基已基酯(p-507)、磷酸三丁酯(tbp)的一种或多种混和；所述的萃取工艺为离心萃取、箱式萃取、塔式萃取中的一种。
21、优选的，在步骤s9中，所述反萃用酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种。
22、优选的，在步骤s10中，所述反萃液中杂质包括微量铝、钙、镁杂质，除杂方式包括用化学除杂、纳滤膜除杂和离子交换树脂除杂中一种或多种组合；合格的富锂溶液为二价金属离子及三价金属离子的浓度低于10mg/l，钠离子浓度低于2g/l，锂离子浓度高于10g/l。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
24、本申请解决了现有电解铝行业废弃电解质提锂反应温度高，酸碱耗量大，渣料难以利用，成为危废的难题，同时通过萃取提取锂后的萃余液循环再浸出，减少酸的消耗和废水处理量，提高了锂收率。并且本申请的工艺流程简便，成本低，锂资源利用率高，适用于大中小型企业工业化生产。
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1.一种铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：在步骤S1中，所述酸为盐酸、硫酸、硝酸的一种或多种混和；所述电解质包括：75-80％的Na3AlF6、10～15％AlF3、3-8％LiF、以及3-5％CaF2；其粒度为150-300目。
3.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：所述助剂为氯化钠、氯化钙、氯化铝、硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铝中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤S2中，所述浸出反应在温度70-100℃、搅拌频率30-50Hz的条件下进行，其浸出反应的时间为5-15h。
5.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤S4中，固料与纯水的质量比为1：(0.5-2)，其搅拌频率为30-50Hz。
6.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征
7.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤S6中，烘干后水份≦0.5％，烘干后渣料与补充冰晶石、氟化钙的比例为1:(0.05-0.3):(0.01-0.04)。
8.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤S7中，所述萃取剂为磷酸二异辛酯(P-204)、2-乙基已基磷酸2-乙基已基酯(P-507)、磷酸三丁酯(TBP)的一种或多种混和；所述的萃取工艺为离心萃取、箱式萃取、塔式萃取中的一种。
9.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤S9中，所述反萃用酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种。
10.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤S10中，所述反萃液中杂质包括微量铝、钙、镁杂质，除杂方式包括用化学除杂、纳滤膜除杂和离子交换树脂除杂中一种或多种组合；合格的富锂溶液为二价金属离子及三价金属离子的浓度低于10mg/L，钠离子浓度低于2g/L，锂离子浓度高于10g/L。
...【技术特征摘要】
1.一种铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：在步骤s1中，所述酸为盐酸、硫酸、硝酸的一种或多种混和；所述电解质包括：75-80％的na3alf6、10～15％alf3、3-8％lif、以及3-5％caf2；其粒度为150-300目。
3.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：所述助剂为氯化钠、氯化钙、氯化铝、硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铝中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤s2中，所述浸出反应在温度70-100℃、搅拌频率30-50hz的条件下进行，其浸出反应的时间为5-15h。
5.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：步骤s4中，固料与纯水的质量比为1：(0.5-2)，其搅拌频率为30-50hz。
6.根据权利要求1所述的铝电解废弃电解质中提锂及回收利用的方法，其特征在于：在步骤s3和s5中，其过滤...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦志勇，尚晓东，丁青全，
申请(专利权)人：青海百亚锂能科技开发合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：
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