【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿石提锂，具体涉及一种从锂云母中提取电池级碳酸锂的方法。
技术介绍
1、近年来，随着新能源汽车及储能产业的快速发展，世界对锂资源的需求量与日俱增，锂已成为世界各国至关重要的关键矿产资源。锂云母又称“鳞云母”，是一种层状铝硅酸盐矿物，原矿一般li2o含量为0.2～0.6％。经采选后，锂云母精矿一般li2o含量为2.0～5.0％，是我国矿石提锂的重要来源之一。
2、目前，锂云母的提取方法可分为硫酸法、石灰石烧结法、硫酸盐焙烧法、压煮法、氯化焙烧法及氟化学法等，其中氟化学是将氟化氢或氟化盐引入锂云母硫酸浸出过程，通过破坏锂云母矿物晶体结构，将锂转化为可溶性硫酸锂。氟化学法对低品位锂云母精矿有较好的适应性，且具备提锂率高，能耗低等优点。但受限于浸提液固比及浸提效率，净化液直接沉锂效率不高。此外，氟化提锂过程引入氟源，且浸出过程大量易溶的铝盐将随锂、钾、铷、铯一同浸出，导致浸出液杂质含量高，使得后续的卤水净化负荷量重，技术难度大。
3、据文献报道，专利cn109930000a一种锂云母浸出液净化除杂的方法及cn102041380a一种低温法从矿石中提锂生成工艺均采用石灰或片碱除杂，存在除杂效率低，除杂过程形成li-al层状双金属氢氧化物(ldh,lial2(oh)7·2h2o)或氟化锂沉淀，使得大量锂进入除杂渣，造成锂损失。此外，专利cn101974684a一种锂云母浸出除杂工艺所提及的铝钾二次成矾及《氟循环酸解锂云母选择性浸出锂工艺》所提及冰晶石法除杂工艺，均存在引入杂质离子、除杂不彻底、沉淀剂耗量
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种从锂云母中提取电池级碳酸锂的方法。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种从锂云母中提取电池级碳酸锂的方法，包括如下步骤：
6、s1、制备提锂水浸液
7、将锂云母加入到含氟酸液中，边搅拌边加热反应，反应结束后进行过滤，得到提锂水浸液；
8、s2、制备三次滤液
9、向所述提锂水浸液中加入磷酸盐，并使用片碱调节提锂水浸液ph值至2.0～5.0，进行一次除杂，去除氟、铁及铝杂质，得到一次滤液；对所述一次滤液加入适量钙盐，调节滤液ph值至7～10，进行二次除杂，去除多余磷酸根，得到二次滤液；对所述二次滤液加入适量熟石灰、片碱、碳酸钠，调节滤液ph值至10～12，进行三次除杂，去除钙、镁杂质离子，得到三次滤液；
10、s3、制备浓缩液
11、将所述三次滤液回调ph至弱碱性后，进行浓缩，得到氧化锂浓度大于20g/l的浓缩液；
12、s4、制备电池级碳酸锂
13、对所述浓缩液进行树脂深度除杂，去除钙、镁杂质，再采用碳酸钠沉淀法一步获取电池级碳酸锂。
14、优选地，所述s1中，锂云母li2o品位大于1.5％，反应液固比为0.5～4:1，反应温度为30～100℃，搅拌速度为100～600r/min，反应时间1～8h。
15、优选地，所述s1中，含氟酸液为酸与氟化物的混合物，其中酸为盐酸、硫酸、硝酸、乙酸或草酸中的一种或多种，质量分数为5％～98％；氟化物为氟化钠、氟化钙、氟化钾、氟化铝、氟化氢或氟硅酸中的一种或多种，氟摩尔添加量为锂云母总铝摩尔量的0.1～1倍。
16、优选地，所述s2中，提锂水浸液一次除杂所用磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、磷酸氢二铵及磷酸钙中的一种或多种；磷酸盐用量为磷酸根：铝离子＝0.8:1～1.2:1；片碱调节水浸液ph终点为2.0～5.0，反应温度为20℃～90℃，反应时间为0.5～3h。
17、优选地，所述s2中，提锂水浸液二次除杂提锂所用钙盐为氯化钙、硫酸钙、碳酸钙及硝酸钙中的一种或多种；钙盐用量为钙离子：磷酸根＝0.8:1～1.2:1；反应温度为20℃～90℃，反应时间为0.5～3h。
18、优选地，所述s2中，水浸液三次除杂所用碳酸钠浓度为200g/l～300g/l，加入量为4～10l/m3溶液，采用片碱加熟石灰调节二次除杂液终点ph值为10～13，反应时间为0.5～3h。
19、优选地，所述s3中，浓缩采用膜浓缩、蒸发浓缩串联的方式，所述膜浓缩采用反渗透，蒸发浓缩采用mvr技术。
20、优选地，所述s4中，深度除杂采用大孔弱酸性阳离子交换树脂，型号为d403、d506、hp-8或ch-93。
21、优选地，所述s4中，碳酸钠溶液浓度为200g/l～300g/l，加入量为锂摩尔量的1.0～1.2倍，沉淀温度为80～100℃，陈化时间为1～5h。
22、(三)有益效果
23、本专利技术提供了一种从锂云母中提取电池级碳酸锂的方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
24、1)本专利技术中氟化学法对处理低品位锂云母精矿均有较好适用性，通过反渗透+mvr组合浓缩模式提高了浸出液锂浓度及沉锂效率，显著降低了浓缩能耗。
25、2)本专利技术采用磷酸盐协同脱除锂云母氟化学提锂水浸液中铁、铝、氟等杂质，系统解决了锂云母低温氟化学提锂法浸出液杂质含量高，除杂技术难度大等问题，并有效降低除杂过程锂损失，锂综合回收率大于85％。
26、3)本专利技术通过多级除杂及深度除杂，净化卤水中ca、mg、al、f等含量低于1mg/l，碳酸钠沉锂获得纯度大于99.6％的电池级碳酸锂产品，产品纯度大于99.6％。
27、4)本专利技术具有工艺流程简单、物料及能耗低等优点，且除杂过程形成的除杂渣多为磷酸铁铝渣，经处理后可获得相关副产品。
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1.一种从锂云母中提取电池级碳酸锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中，锂云母Li2O品位大于1.5％，反应液固比为0.5～4:1，反应温度为30～100℃，搅拌速度为100～600r/min，反应时间1～8h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中，含氟酸液为酸与氟化物的混合物，其中酸为盐酸、硫酸、硝酸、乙酸或草酸中的一种或多种，质量分数为5％～98％；氟化物为氟化钠、氟化钙、氟化钾、氟化铝、氟化氢或氟硅酸中的一种或多种，氟摩尔添加量为锂云母总铝摩尔量的0.1～1倍。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，提锂水浸液一次除杂所用磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、磷酸氢二铵及磷酸钙中的一种或多种；磷酸盐用量为磷酸根：铝离子＝0.8:1～1.2:1；片碱调节水浸液pH终点为2.0～5.0，反应温度为20℃～90℃，反应时间为0.5～3h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，提锂水浸液二次除杂提锂所用钙盐为氯化钙、硫酸钙、碳酸钙及硝酸钙
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，提锂水浸液三次除杂所用碳酸钠浓度为200g/L～300g/L，加入量为4～10L/m3溶液，采用片碱加熟石灰调节二次除杂液终点pH值为10～13，反应时间为0.5～3h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中，浓缩采用膜浓缩、蒸发浓缩串联的方式，所述膜浓缩采用反渗透，蒸发浓缩采用MVR技术。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中，深度除杂采用大孔弱酸性阳离子交换树脂。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中，碳酸钠溶液浓度为200g/L～300g/L，加入量为锂摩尔量的1.0～1.2倍，沉淀温度为80～100℃，陈化时间为1～5h。
...【技术特征摘要】
1.一种从锂云母中提取电池级碳酸锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1中，锂云母li2o品位大于1.5％，反应液固比为0.5～4:1，反应温度为30～100℃，搅拌速度为100～600r/min，反应时间1～8h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1中，含氟酸液为酸与氟化物的混合物，其中酸为盐酸、硫酸、硝酸、乙酸或草酸中的一种或多种，质量分数为5％～98％；氟化物为氟化钠、氟化钙、氟化钾、氟化铝、氟化氢或氟硅酸中的一种或多种，氟摩尔添加量为锂云母总铝摩尔量的0.1～1倍。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2中，提锂水浸液一次除杂所用磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、磷酸氢二铵及磷酸钙中的一种或多种；磷酸盐用量为磷酸根：铝离子＝0.8:1～1.2:1；片碱调节水浸液ph终点为2.0～5.0，反应温度为20℃～90℃，反应时间为0.5～3h。
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁鹿阳，范波，张鹤鹏，孙爱明，黄忠喜，袁斌，董敬申，
申请(专利权)人：宜丰国轩锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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