[发明专利]从高原碳酸盐型卤水中制备高纯度碳酸镁的方法

权利要求书

1.一种从高原碳酸盐型卤水中制备高纯度碳酸镁的方法，其包括步骤：

第一步，碳酸盐型原始卤水A在秋季之前，进行蒸发浓缩，并根据环境条件的变化，不断向蒸发浓缩卤水中导入淡水或稀卤水以调节锂离子浓度，使得锂离子不以矿物形式析出，当卤水中锂离子浓度达到1.2g/L～1.8g/L时，将卤水导入深度大于或等于2m的深池盐田中继续蒸发浓缩；

第二步，随着季节转入高原地区的冬季，环境温度为-15℃～-5℃时，大量十水芒硝优先析出，随着温度继续降低和结晶水的析出，硼砂、氯化钠、氯化钾也以含水盐或简单盐的形式析出，在此情况下，卤水中锂离子浓度迅速上升，以卤水中硫酸根离子浓度为控制指标，当硫酸根离子的浓度降低到4g/L～7g/L时，卤水中锂离子浓度迅速上升至2.6g/L～3.5g/L，固液分离后得到富锂碳酸盐卤水B和芒硝矿；

第三步，将第二步得到的富锂碳酸盐卤水B导入升温系统中升温至20℃～60℃，析出碳酸锂精矿，待卤水中锂浓度降至1g/L～2g/L时固液分离得到碳酸锂精矿和卤水C；

第四步，当环境温度高于0℃时，所述第三步得到的卤水C与高镁卤水混合，混合比例按照高镁卤水与卤水C组成的混合卤水中镁离子与钾离子的物质的量之比为1.5:1～5:1来计量，混合后陈化1～10天后固液分离，得到卤水D和高纯度碳酸镁盐矿，该高纯度碳酸镁盐矿中以MgCO₃·3H₂O计的纯度为70％以上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，当卤水中锂离子浓度接近1.5g/L时，将卤水导入所述深度大于或等于2m的深池盐田中继续蒸发浓缩。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，当季节处于秋季时，环境温度较高，卤水最低温度在5℃以上时，将锂离子浓度控制在接近1.2g/L导入深池盐田。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，当季节处于秋季时，环境温度较低，卤水最低温度在0℃以下时，将锂离子浓度控制在接近1.8g/L导入深池盐田。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，当季节转入秋季，环境温度降低较慢，卤水最低温度在0℃～5℃时，将锂离子浓度接近1.2g/L的卤水先导入深度小于或等于0.5m的浅池盐田中继续蒸发浓缩，蒸发至卤水中锂离子浓度接近1.8g/L时导入深池盐田中继续蒸发。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第三步中卤水B导入的升温系统为太阳能升温系统，在该太阳能升温系统中升温过程包括以下步骤：

将卤水B在太阳能升温系统中自上而下喷出，同时将100℃～200℃的热空气与所述卤水B相向或相交的方式导入，使得卤水B和热空气以相对或相交运动的形式进行热交换，从而卤水温度迅速上升至20℃～60℃并流入保温池中；

将所述卤水在保温池中保温2～48小时，不断析出碳酸锂，待卤水中锂离子浓度降至1g/L～2g/L时固液分离得到碳酸锂精矿。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第三步中卤水B导入的升温系统为温棚池，在该温棚池中升温过程包括以下步骤：

提供一温棚池，该温棚池包括池体及封闭该池体的透光罩，沿该池体的长度方向，该池体的宽度逐渐减小，且该池体的深度逐渐增加，该温棚池内的温度比外界温度高20℃～50℃；

在秋冬季节且环境温度-30℃～0℃时，将卤水B沿所述温棚池的长度方向且自池体的宽度大的一端导入所述温棚池，所述卤水B在该温棚池的池体的宽度大且深度浅的区域进行快速换热、快速升温，并快速析出碳酸锂，当卤水B到达该温棚池的池体的宽度小且深度深的区域，卤水B经过充分换热温度达到稳定，并析出大量碳酸锂，待卤水中锂浓度降至1g/L～2g/L时固液分离得到碳酸锂精矿。

8.如权利要求1或6或7所述的方法，其特征在于：所述第三步中卤水B在升温系统中升温至40℃～50℃。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第三步中，通过限制升温系统中水量的蒸发率低于10％，得到的第一批碳酸锂精矿的品位达到90％以上。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中卤水A在导入深池盐田之前的蒸发浓缩过程中加入脱水芒硝，使之充分溶解，控制蒸发速度，使锂不以矿物形式析出。