[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

说明书

本发明公开了一种从除镁卤水中提取锂并制备电池级碳酸锂的方法，该方法利用反应‑分离耦合技术分离、提取除镁卤水中的锂资源并生产电池级碳酸锂，其工艺步骤为：向除镁后的高钠卤水中加入铝盐，再与碱液在胶体磨进行成核、晶化，得到锂铝复合金属氢氧化物固体，使锂离子进入固相，而钠离子仍留在溶液里，从而将锂、钠离子有效分离。将锂铝复合金属氢氧化物用酸溶解得到含有锂离子、铝离子的溶液，用电渗析装置进行锂、铝分离，分离后的含铝溶液可循环利用，得到的富锂液通过沉淀反应，得到电池级碳酸锂。本发明利用反应‑分离耦合技术，在分离锂、钠的同时制备电池级碳酸锂，实现了盐湖锂资源高效、高值利用。

技术领域

本发明涉及卤水资源利用领域，具体涉及利用反应-分离耦合技术分离、提取除镁后盐湖卤水中锂资源并生产电池级碳酸锂的工艺。

背景技术

盐湖通常是指湖水含盐量大于50g·L^-1的湖泊，湖中含有大量的Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-、CO₃^2-、Na⁺、K⁺、Mg⁺、Li⁺离子，含盐量超过24.7‰，是生产多种工业、农业产品的重要原料。随着锂在传统应用领域的用量不断增长的同时，人们也在持续开发新的应用领域，对锂资源的需求也日益增长。锂作为一种新型能源和战略资源，在21世纪备受关注。中国盐湖锂资源约占锂资源工业总储量的85％左右，这一强势注定盐湖卤水提锂将成为锂盐研究和生产的主要方向。

我国的锂盐湖资源主要分布在青海和西藏两省，富锂盐湖卤水中的锂常以微量形式的钾、钙、钠、镁等碱金属、碱土金属阳离子及氯根、硫酸根和硼酸根的阴离子共存。锂与碱金属、碱土金属离子的化学性质非常相近，使得直接从中分离提取锂十分困难(余疆江,郑绵平,伍倩.富锂盐湖提锂工艺研究进展[J].化工进展,2013,1:13-21)。纵观国内外从盐湖卤水中提取锂盐的工艺技术方法，归纳起来主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法、许氏法和电渗析法等(刘元会,邓天龙.国内外从盐湖卤水中提锂工艺技术研究进展[J].世界科技研究与发展,2006,5:69-75)。虽然有如此多的研究成果，但真正能够在我国盐湖卤水提锂领域走向工业化的技术屈指可数(冯跃华.我国盐湖卤水提锂工程化现状及存在问题[J].武汉工程大学学报,2013,5:9-14)。