[发明专利]一种盐湖卤水生产高纯度氯化锂的新工艺

说明书

本发明公开了一种盐湖卤水生产高纯度氯化锂的新工艺，包括以下步骤：1）操作方式：该工艺采用连续操作，即通过工艺计算的数据，优化各装置规模，优选操作方式，实现的连续运行，2）原料：（a）盐湖卤水，其中：Li⁺浓度0.01‑0.20g/L，Mg²⁺浓度30‑50g/L，Na⁺浓度30‑45g/L，K⁺浓度9‑14g/L，Cl‑浓度200‑300g/L；（b）盐湖卤水提钾后老卤溶液，其中：Li⁺浓度0.25‑0.6g/L，Mg²⁺浓度100‑120g/L，Na⁺浓度0.1‑0.2g/L，Cl^‑浓度300‑400g/L；3）产品：通过本创新工艺，可制得含量≥99.5%的合格氯化锂盐溶液产品，本创新工艺共包括如下1~6等工艺过程，4）以离子交换吸附法提锂工艺从盐湖卤水中提取并初步精致得到的含氯化锂合格液，通过工艺过程1，从盐湖卤水或者从盐湖卤水提钾后老卤溶液300：1～600：1的老卤中。

技术领域

本创新工艺涉及的技术领域是在以盐湖卤水为原料，采用离子交换吸附法提锂的基础上，根据大量小试实验、中试实验，利用选择性吸附提锂技术、电渗析技术、纳滤技术、反渗透（RO）技术、树脂吸附技术等，生产高纯度氯化锂盐溶液的新工艺。

背景技术

目前，氯化锂的主要生产方法有转换法、溶剂萃取法、离子吸附交换法、盐析法、锂盐转换法、冷冻法等，液膜法等。转化法主要分为矿石直接转换法、碳酸锂或氢氧化锂转换法、硫酸锂转换法、氢氧化锂直接氧化法，我国大部分氯化锂生产采用碳酸锂或氢氧化锂转换法，国外锂盐转化法生产氯化锂生产工艺。离子吸附交换法主要用于卤水、海水及地热卤水中提取锂。已研制的吸附剂（交换剂）主要包含氢氧化铝型吸附剂、二氧化锰吸附剂、二氧化钛锂吸附剂及复合梯酸吸附剂，应用在提取氯化锂上的主要是复合锑酸吸附剂。

盐湖提锂指从含锂的盐湖卤水中提取锂并生产锂产品。盐湖卤水提锂通常要经过盐田日晒蒸发、分阶段得到不同盐类、盐溶液提纯等阶段，最后将锂盐从溶液中分离提取，得到所需锂盐产品。从盐湖卤水中提锂，工艺简单、成本低，已逐渐取代锂矿石生产锂。据统计，盐湖卤水锂资源储量约占锂资源总量的70%～80%，因此盐湖卤水提取锂生产碳酸锂将成为锂盐生产的主攻方向。纵缆国内从盐湖卤水中提取锂工艺方法，主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法和电渗析法等。其中沉淀法、萃取法、离子交换吸附法和碳化法研究较广泛深入，是主要盐湖卤水提取锂的方法。离子吸附法的最大优点是从经济和环保上都有很大的优越性，且工艺简单、回收率高、选择性好。该方法的关键是要研究性能优良的吸附剂，要求吸附剂对锂有优良的选择吸附性，以便能排除卤水中大量共存的碱金属、碱土金属离子的干扰，吸附剂的吸附――洗脱性能要稳定，适合较大规模的操作使用。目前国外只有美国FMC公司使用这一工艺实现工业化生产。

青海盐湖工业股份有限的下属子公司青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司利用锂吸附剂选择性吸附高镁低锂型卤水中的锂，完成了初步镁锂分离（镁锂比为500：1或更高），同时合成出了性能优良的锂吸附剂，该吸附剂可排除卤水中大量共存的碱金属、碱土金属离子的干扰，选择性吸附卤水中的锂离子，该吸附剂在近3年多的运行中其性能指标都可达到目标要求。其次吸附剂的吸附/脱吸性能稳定，适合大规模的操作使用，制备方法简单，价格便宜，对环境无污染。但因盐湖提锂的后续工艺处于研发阶段，没可借鉴的成功经验，利用盐湖卤水生产高纯度氯化锂盐溶液工艺尚处于空白。

新工艺内容

本工艺的研发目的是提供了一种盐湖卤水生产高纯度氯化锂的新工艺，以盐湖卤水为原料，进行离子交换吸附法提锂的基础上，生产氯化锂的新工艺路线。该工艺以提锂后的含锂合格液为原料，采用了离子筛吸附技术、纳滤技术、电渗析技术、反渗透技术、树脂吸附技术等，生产高纯度氯化锂盐溶液产品或为其他下游锂产品提供原料氯化锂溶液，为盐湖锂资源的循环利用提供了保障。其具体特征内容如下：

一种盐湖卤水生产高纯度氯化锂的新工艺，包括以下步骤：