[发明专利]一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种废料的处理方法，具体涉及一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法。

背景技术

氟化锂是一种白色非吸潮立方晶体，难溶于水、醇和其他有机溶剂。氟化锂广泛应用于玻璃、陶瓷等领域，用作添加剂，达到降低焙烧温度，提高产品的耐热、耐磨、耐酸等性能。高纯度的氟化锂还用作生产氟化玻璃和合成二次锂离子电池用电解质。

工业生产过程中或使用过程中，将产生含氟化锂废料，现有技术无法回收处理该含氟化锂废料，只能做掩埋处理，既浪费了有限的锂资源，又将造成环境污染。

发明内容

本发明提出一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法，该方法对锂的回收率高，对环境污染少，弥补了现有技术中的不足之处。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法，包括以下步骤：

(1)配料：将含氟化锂废料和纯水或洗水加入到反应釜中配成浆料，控制液固质量比为2:1～5:1，升温加热至20～95℃；

(2)酸化：往反应釜中加入无机酸，调节浆料的pH为0～2，在20～40℃下搅拌反应10～60min；

(3)转型：往反应釜中缓慢加入计算量的重量百分比浓度为10～35％的钙盐溶液或钙盐浆料，将氟化锂转型为氟化钙沉淀和相应的锂盐溶液；

(4)中和：往步骤(3)得到的混和溶液加入碳酸钙或氢氧化钙进行中和，使溶液的pH达到6～7；

(5)调pH：往步骤(4)的混和溶液中加碱，将溶液的pH调至10～13；

(6)压滤洗涤：将步骤(5)得到的混和溶液过滤，滤渣洗涤2～4次，洗水返回至步骤(1)配料，滤液进入下步工序；

(7)净化除杂：往步骤(6)得到的滤液中按溶液中Ca²⁺含量过量1％～6％加入计算量的碳酸盐粉末和BaCl₂除Ca²⁺和SO₄^2-，过滤得净化液；

(8)蒸发浓缩：将步骤(7)得到的净化液蒸发浓缩到溶液中含Li⁺50～60g/L进行析钠钾，冷却结晶后过滤得到较纯净的锂盐溶液。

本发明的一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法，还可以是：

所述步骤(1)中所述含氟化锂废料的主要成份及其质量百分比为：LiF：85～95％、Ca²⁺:0.01～5％、Na:0.01～5％Mg²⁺:0.01～0.05％、SO₄^2-:0.01～0.05％。该氟化锂废料为制备氟化锂生产中产生的典型废料。

进一步地，所述步骤(2)中所述无机酸为HCl、H₂SO₄和HNO₃中的一种或几种。其优点是这些酸为强酸，可提高锂回收率。

进一步地，所述步骤(3)中的钙盐为氯化钙、硫酸钙和硝酸钙中的一种。其优点是加入这几种钙盐后，转型反应速度快，且反应完全，提高锂回收率。

进一步地，所述步骤(3)中的所述钙盐按理论量过量0～5％加入，加入速度控制在10～60min内加完。其优点是使转型反应完全，提高锂回收率。

进一步地，所述步骤(5)中的碱为NaOH和KOH中的一种。其优点是，这两种碱为强碱，调节pH速度快，且引入的Na+、K+，在后续蒸发结晶浓缩中易除去。

进一步地，所述步骤(7)中的可溶性碳酸盐为Na₂CO₃和K₂CO₃中的一种。其优点是引入的Na+、K+，在后续蒸发结晶浓缩中易除去。

进一步地，所述步骤(7)中还可以通过加入NaOH和CO₂的方法除钙。其优点是，生产成本较采用Na₂CO₃更低。

所述步骤(3)的反应方程式为：

2LiF+CaCl₂＝2LiCl+CaF₂

2LiF+2Ca(NO₃)₂＝LiNO₃+CaF₂

2LiF+CaSO₄＝CaF₂+Li₂SO₄