[发明专利]用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法

说明书

技术领域

本发明属于氢氧化锂制备方法领域。

背景技术

目前国内采用的冷冻法生产氢氧化锂过程中，产生的结晶硫酸钠，其中Li₂O含量0.2-0.3％。现有经典工艺是将结晶硫酸钠加热融化，经蒸发浓缩，分离出硫酸钠后，母液中Li₂O达到合适浓度(实际生产过程应根据测定结果确定)，此时浓缩后的硫酸钠母液再返回系统，由此导致大部分可溶性杂质、Na+、K⁺、SO₄^2-/Cl^-返回系统，无疑会对产品品质产生决定性影响。一般处理方式为，当可溶性杂质影响到产品品质时，采用将一定量的母液排出系统外，再采用沉锂从母液中回收锂后将这部分液体排出，达到消除影响的目的。但是，不论采用何种方式，锂的回收都是不完全的，同时导致碱的损失，对成本造成一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种用于氢氧化锂制备工艺中，能够将结晶硫酸钠中的锂充分回收，并将剩余可溶性杂质排出系统，避免可溶性杂质累积对产品品质造成影响的锂的回收方法。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种用于氢氧化锂制备工艺中结晶硫酸钠中锂的回收方法，包括以下步骤：

在结晶硫酸钠浓缩制无水硫酸钠过程中，硫酸钠母液中直接加入有机弱酸与硫酸锂反应，形成不溶于水的有机弱酸锂，分离出母液，有机弱酸锂经洗涤后用硫酸再次与其反应将锂溶出，成为硫酸锂溶液回收锂，有机弱酸盐还原为弱酸进入下一次反应。

上述方案中，各操作都可以直接在结晶硫酸钠浓缩制无水硫酸钠的反应装置中进行，操作简便且高效，同时，直接加入反应装置内的有机弱酸，又可以直接利用体系中原有的碱度，先与有机弱酸形成钠盐，再与锂发生置换反应，形成不溶于水的有机弱酸锂，一举两得。由于有机弱酸锂与母液油水分离浮于上层，其他杂质则在分离排出母液过程中，可以方便迅速地随母液而排出，避免在体系内反复循环，有效避免可溶性杂质累积对产品品质造成影响，而不溶于水的有机弱酸锂在排尽母液后，可以直接用硫酸再次与有机酸锂反应将锂溶出，成为硫酸锂溶液而充分回收锂。同时，在整个过程中关键的原料有机弱酸本身不消耗，只有少量损耗，额外补充很少部分，可反复使用。

作为选择，所述有机弱酸为硬脂酸、软脂酸或如棕榈酸。

上述方案中，优选硬脂酸，在本发明反应过程中采用硬脂酸能够将锂完全回收。

作为选择，在结晶硫酸钠浓缩制无水硫酸钠过程中，待Li₂O达到25-30g/L后，再加入有机弱酸。

上述方案中，较高的锂浓度，保证了反应效率，而限制的最高浓度，又保证了最佳的工艺效率。

作为选择，有机弱酸锂经洗涤、脱水后加入硫酸调节pH至3-4与其反应将锂溶出。

上述方案中，有机弱酸锂进行洗涤、脱水，剩余的可溶性杂质又进一步随水排出体系外，避免夹杂在有机弱酸锂中的极少杂质被留在体系内；硫酸既起到了调节pH作用，为之后的回收反应创造最佳的反应条件，同时又作为反应原料而进行反应回收锂，而且SO₄^2-又是体系原本具有的部分，加入硫酸不会造成额外的杂质负担，一举多得的效果。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：锂以硫酸锂溶液形式返回系统实现回收，同时，由于去除掉绝大部分可溶性杂质，对系统的影响降低至最低水平，保证氢氧化锂产品的品质，可溶性杂质水平被降低到最低程度，产品品质全面优于现有技术水平。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

实施例1：