[发明专利]一种锂盐生产过程中去除钠钾离子的方法

说明书

本发明公开了一种锂盐生产过程中去除钠钾离子的方法，先将锂辉石精矿经转化焙烧‑酸化焙烧后加水浸出，在一定温度和pH的条件下，本发明通过借用锂矿原有的铁，在锂矿酸浸得到含铁的硫酸锂溶液工序时，与溶液中的钾钠离子反应生成钾钠复合物沉淀，达到除去钾钠离子的目的。在没有额外增加工艺流程和原料的前提下，工艺简单效果显著。

技术领域

本发明属于无机精细化工除杂技术领域，涉及一种锂盐生产过程中去除钠钾离子的方法。

背景技术

随着能源危机和环境污染等问题日益突出，开发可持续发展新能源，建设低碳社会成为当务之急，锂电池作为一种新型高能绿色电池备受关注。碳酸锂、氢氧化锂等锂盐用于制取各种锂电材料，在锂电池中具有不可或缺的地位。

目前成熟且广泛被采纳的锂盐生产工艺是采用转型焙烧-硫酸法提锂，即先将锂精矿在950-1100℃焙烧，使其由单斜晶系的α-锂辉石转变成四方晶系的β-锂辉石，然后将硫酸与β-锂辉石在250-300℃下混合焙烧，再加水浸出得含杂的硫酸锂溶液。再对硫酸锂浸出液净化沉淀除杂，脱除铁、铝、硅等离子，然后对净化液蒸发浓缩，加碳酸钠沉锂或苛化再重结晶生产氢氧化锂。

锂盐的生产过程中，钾钠会随着浸出工序进入溶液，且由于后续碳化或苛化，导致其不断在生产体系中累积循环，最终对锂盐产品品质产生的影响极大，目前锂盐厂的处理方法是在锂盐溶液浓缩前开路，把钠钾离子富集的母液单独开路浓缩，把溶液蒸干生产芒硝和钾硝的混合物，此混合物作为难回收处理废物，对环境的潜在危害严重。

发明内容

本发明提供一种锂盐生产过程中去除钠钾离子的方法，利用锂矿资源中本身含铁的属性，利用铁与钠钾离子在特定pH条件下的复合反应，在不增加工艺流程、生产成本的前提下，达到除去钠钾离子的目的。

本发明先将锂辉石精矿经转化焙烧-酸化焙烧后加水浸出，在一定温度和pH的条件下，本发明通过借用锂矿原有的铁，在锂矿酸浸得到含铁的硫酸锂溶液工序时，与溶液中的钾钠离子反应生成钾钠复合物沉淀，达到除去钾钠离子的目的。在没有额外增加工艺流程和原料的前提下，工艺简单效果显著。

其反应方程式大致为：

3Fe₂(S0₄)₃+K₂SO₄+12H₂O＝2KFe₃(S0₄)₂(OH)₆↓+6H₂S0₄

3Fe₂(S0₄)₃+Na₂SO₄+12H₂O＝2NaFe₃(S0₄)₂(OH)₆↓+6H₂S0₄。

本发明所述的一种锂盐生产过程中去除钠钾离子的方法，具体包括以下步骤：

1)将锂辉石精矿经转化焙烧-酸化焙烧后加水浸出，得到锂辉石酸浸浸出液；

2)调节上步骤得到浸出液的pH为0.5-2.0，加热到80-100℃维持反应0.5-5.0h，加热反应过程中，反应溶液的pH值始终保持1.0-2.0之间，不断析出黄色的钠钾复合物沉淀，继续保持沸腾反应1.5-2.0h，调节反应液pH到5-6，固液分离，得到滤液。