[发明专利]硫酸锂盐粗矿的精制方法

说明书

本发明提供一种硫酸锂盐粗矿的精制方法，包括步骤：第一步，将硫酸锂盐粗矿S0与过量水混合，使得硫酸锂粗矿中的可溶成分恰好完全溶解，固液分离后得到溶液L0；第二步，将溶液L0进行冷冻析出芒硝，固液分离后得到溶液L1和固体S1；第三步，将溶液L1进行蒸发，析出固相，固液分离后得到溶液L2和固体S2；第四步，将溶液L2在0℃～40℃的温度条件下密封放置7～50天析出硼酸盐，固液分离后得到溶液L3；第五步，将第二步冷冻过程得到的固体S1与溶液L3进行混合，在0℃～40℃的温度条件下蒸发析出硫酸锂精矿。

技术领域

本发明涉及利用硫酸盐型卤水制备硫酸锂的方法，尤其涉及一种硫酸锂粗矿的精制方法。

背景技术

我国青藏高原上有数量众多的盐湖。其中青海柴达木地区盐湖如察尔汗盐湖、大柴旦盐湖、东西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、尕斯库勒盐湖等，经过国家几十年的大量投资，基础设施如公路、铁路、电力、水资源等条件较好，已经开发或已具备开发条件，其中察尔汗盐湖已成为我国最大的盐湖钾肥生产基地。在这些盐湖的开发中，人们坚持不懈地试图实现钾、锂、硼、镁、钠等资源的综合利用，有些技术已成功实现工业性试生产，但真正实现大规模工业生产的只有钾肥，钠盐、镁盐系列产品的生产初具规模，但硼、锂的生产依然困难重重。

西藏地区盐湖开发条件异常恶劣，时至今日除盐湖固体硼矿及扎布耶碳酸盐型卤水锂矿得到部分开发外，还没有卤水综合开发的成功实例，主要原因在于：海拔高，西藏盐湖一般海拔在4000～5000m范围，高者达5000m以上，自然环境极其恶劣，生态环境非常脆弱，环保要求高；交通不便，西藏地区盐湖交通条件极差，远离国道，条件最好的也只有沙石路可以到达，而且远离产品市场消费区域，运距最短也有2000km，大部分在3000km以上；基础设施基本空白，远离电网，没有建设大规模化工厂的条件，方圆数百公里没有化工企业和可供利用的辅助设施。

本申请人利用西藏盐湖地区日照时间长、年温差和昼夜温差大、干旱少雨、风大等有利自然条件，开发出“盐田日晒富集→冷冻除硝→回兑除镁→稀释成盐得硼矿→蒸发析出锂盐矿”的工艺，在西藏查波措盐湖现场获得了Li₂SO₄·H₂O质量分数约为17％～36％的硫酸锂粗矿，该矿的其它成分为NaCl、MgSO₄·7H₂O和光卤石(KCl·MgCl₂·6H₂O)等水溶性的盐及少量砂石。由于该硫酸锂粗矿品位较低，为进一步提高其经济附加值，申请人前期开展了采用化学方法从该矿中制备锂盐产品的研究探索，先后通过除镁、除硫酸根、除钙的方式去除杂质，得到富锂溶液，再经过不同工艺分别得到了Li₂CO₃、Li₂SO₄·H₂O和LiOH·H₂O产品。但由于该工艺路线较长，多个除杂步骤中引入了新的化学试剂，硫酸锂产品的纯度和收率并不理想。

为此，提供一种无需引入化学试剂、工艺路线简单的硫酸锂粗矿的精制方法非常必要。

发明内容

为此，本发明提供一种无需引入化学试剂、工艺路线简单的硫酸锂粗矿的精制方法。

一种硫酸锂盐粗矿的精制方法，其包括步骤：

第一步，将硫酸锂盐粗矿S0与过量水混合，使得硫酸锂粗矿中的可溶成分恰好完全溶解，固液分离后得到溶液L0和不溶于水的固体；

第二步，将溶液L0在-30℃～0℃的温度条件下进行冷冻，析出芒硝，固液分离后得到溶液L1和固体S1，固体S1的主要成份为芒硝；

第三步，将溶液L1在0℃～40℃的温度条件下进行蒸发，析出固相，固液分离后得到溶液L2和固体S2，固体S2的主要成份为NaCl和KCl·MgCl₂·6H₂O；