[发明专利]联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法

权利要求书

1.联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、浆液处理：将硫酸锂浆液过滤后，在滤液中加入碳酸钙，固液分离，得到二水合硫酸钙固体和微酸性液，其中，所述硫酸锂浆液为锂矿石酸化焙烧后浸出所得的浸出浆液，硫酸锂浆液的pH值为1～2，比重为1.2～1.4，浓度以Li₂O含量计为30～32g/L；

B、两次中和净化：调节A步骤的微酸性液pH为6.5～7.5，反应30～40min，过滤，得到中性液；然后在中性液中，加入碳酸钠，并调节pH为11～12，反应30～40min，过滤，得到一次净化液；

C、除钙、除磁以及除有机物：将B步骤的一次净化液通过阳离子树脂交换膜除钙，通过低温除磁，通过吸附剂去除有机物，过滤，得到二次净化液和净化渣；所述低温除磁的温度为90～100℃，磁场强度为10000～12000Gs；

D、两次浓缩：将C步骤的二次净化液通过一次浓缩，得到一次浓缩液，再将一次浓缩液通过二次浓缩，得到二次浓缩液；其中，一次浓缩液的浓度以Li₂O计为43～45g/L，二次浓缩液的浓度以Li₂O计为55～60g/L；

E、碳酸锂的一次精制：在D步骤的二次浓缩液中加入低钙碳酸钠溶液，高温除磁，过滤，得到碳酸锂一次精品和硫酸钠母液；所述低钙碳酸钠溶液中的钙小于5ppm；所述高温除磁的温度为120～150℃，磁场强度为10000～12000Gs；

F、碳酸锂的二次精制：将E步骤的碳酸锂一次精品用去离子水搅洗，高温除磁，然后固液分离，得到碳酸锂二次精品和洗水；

G、碳酸锂的三次精制：将碳酸锂二次精品配置成浆液，在浆液中通入食品级CO₂气体，净反应2.5～3小时，压滤，得到碳化清液，再把碳化清液通入饱和蒸汽，待反应到溶液中Li₂O浓度为6～7.5g/L，料液温度为90～100℃时，净反应10分钟，再进行高温超磁，然后分离，得到碳酸锂三次精品；高温超磁的温度为120～150℃，磁场强度为16000～18000Gs；

H、碳酸锂的四次精制：将碳酸锂三次精品干燥，高温超磁后，得到碳酸锂四次精品；

I、电除磁：将碳酸锂四次精品磨细后，再进行电除磁，得到电动汽车级碳酸锂；所述电除磁的磁场强度为18000～20000Gs；

J、氢氧化锂的获得：在D步骤的一次浓缩液中加入氢氧化钠，然后冷冻，固液分离，得到氢氧化锂液体和芒硝固体；

K、氢氧化锂的两次精制：将J步骤的氢氧化锂液体蒸发浓缩结晶后，冷却结晶，过滤，得到氢氧化锂一次精品；将氢氧化锂一次精品用去离子水溶解，蒸发浓缩结晶，冷却结晶，过滤，得到氢氧化锂二次精品；

L、氢氧化锂的三次精制：将氢氧化锂二次精品用去离子水溶解，加入除钠精制剂除钠，通过纳滤膜除去硫酸根，然后结晶，高温超磁，固液分离，得到氢氧化锂三次精品；

M、氢氧化锂的四次精制：将氢氧化锂三次精品干燥，然后进行电除磁，得到氢氧化锂四次精品；

N、电除磁：氢氧化锂四次精品磨细后，再进行电除磁，得到电动汽车级单水氢氧化锂。

2.根据权利要求1所述的联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法，其特征在于：将J步骤的芒硝固体溶解在去离子水中，蒸发浓缩结晶，过滤，得到元明粉和LiOH母液，LiOH母液返回B步骤中用以调节pH值。

3.根据权利要求1或2所述的联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法，其特征在于：E步骤的硫酸钠母液通过中和、浓缩结晶，得到元明粉和析钠母液，析钠母液返回硫酸锂浆液的制备中。

4.根据权利要求1所述的联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法，其特征在于：A步骤中，碳酸钙的加入量为12～16kg/m³滤液。

5.根据权利要求1所述的联合制备电动汽车级碳酸锂和单水氢氧化锂的方法，其特征在于：B步骤中，碳酸钠以溶液形式加入，碳酸钠溶液的浓度为300±10g/L，碳酸钠溶液的加入量为1.5～2升/方中性液。