[发明专利]从除镁卤水中提取锂并制备电池级碳酸锂的方法

权利要求书

1.一种从除镁卤水中提取锂并制备电池级碳酸锂的方法，具体步骤为：

A.向卤水中加入铝盐配制混合盐溶液A，使其中的铝盐与锂盐的摩尔浓度比为0.1～2：1；

所述的卤水中各金属离子的质量含量分别为[Li⁺]＝0.05～1g/L，[Mg²⁺]＝0.0005～0.1g/L，[K⁺]＝1～5g/L，[Na⁺]＝15～90g/L；其中镁/锂质量比为0.01～0.1；该卤水是经过除镁后的卤水；所述的铝盐为硝酸铝、硫酸铝、氯化铝水溶液中的一种；

B.用碱和碳酸盐配制与混合盐溶液A体积相当的混合碱溶液B，且其中氢氧根的摩尔浓度是混合盐溶液A中锂和铝离子摩尔浓度之和的1～1.6倍，碳酸根的摩尔浓度是混合盐溶液A中铝离子摩尔浓度的0～2倍；

所述的碱是氢氧化钠或氢氧化钾；所述的碳酸盐是碳酸钠或碳酸钾；

C.将混合盐溶液A和混合碱溶液B同时倒入胶体磨，以1000-5000转/分钟的转速旋转成核1-10分钟，形成锂铝复合金属氢氧化物晶核；将晶核溶液转移到晶化反应器，在60℃～90℃下搅拌反应12～48小时；

D.减压过滤使固液分离，得到锂铝复合金属氢氧化物滤饼；在60～80℃干燥6-12h，得到白色固体产品，其化学式为[LiAl₂(OH)₆]₂CO₃·nH₂O，n＝1～10；

E.取步骤D得到的锂铝复合金属氢氧化物，按20～208g/L浓度加入酸溶液中，在25～50℃下搅拌10～180分钟得到含锂、铝离子的溶液，其中锂离子浓度为1～6g/L；

所述的酸溶液是硝酸、盐酸、硫酸溶液中的一种，其浓度为1～10mol/L；

F.将步骤E得到的溶液在电渗析装置中进行锂离子富集，当锂盐室中锂离子浓度>20g/L时，将锂盐室中的溶液转移出来，并将含铝离子的溶液返回到步骤A中循环利用；

G.在80～95℃下，向步骤F锂盐室转移出来的溶液加入碳酸盐固体，使其中碳酸盐与溶液中锂离子含量的摩尔比是0.75～1.5∶1，搅拌30～120分钟，固液分离，过滤，用去离子水洗3～5次，在100～180℃下干燥，得到电池级碳酸锂；所述的碳酸盐是碳酸钠或碳酸钾。

2.根据权利要求1所述从除镁卤水中提取锂并制备电池级碳酸锂的方法，其特征是：

步骤C中所述胶体磨的转速3000～4000转/分钟；旋转成核时间为3～5分钟；在晶化反应器中于80～90℃下搅拌反应12～24小时；

步骤E所述锂铝复合金属氢氧化物按80～140g/L浓度加入酸溶液中，在25～35℃下搅拌50～100分钟；

步骤G所述的碳酸盐与溶液中锂离子含量的摩尔比是0.75～1∶1；搅拌时间为60～100分钟。