[发明专利]一种含锂料液制备碳酸锂的方法及系统

说明书

本发明公开了一种含锂料液制备碳酸锂的方法，包括：使含锂料液与碳酸盐连续反应，获得碳酸锂浆料；将所获碳酸锂浆料输送至一分离组件，分离获得液相和固体浆液；将分离获得的固体浆液与水混合并持续搅动，之后输送至下一分离组件，再次分离获得液相和固体浆液；重复前述操作一次以上，且测试每次分离获得的液相的电导率，直至测得的液相的电导率恒定。本发明公开的含锂料液制备碳酸锂的方法，具有连续反应、洗涤和分离的特点，易于实现自动化生产，提高生产效率，同时还可以降低传统分离方法对碳酸锂的损失。

技术领域

本发明涉及一种可实现连续化和自动化生产、洗涤和分离的制备碳酸锂的方法，特别涉及一种含锂料液制备碳酸锂的方法及系统，属于固液分离技术领域。

背景技术

锂不仅是重要的国家战略资源，同时也与人类日常生产生活息息相关。随着锂需求量的急剧增长，对锂资源的开发也持续增大。世界范围内大量的锂存储于盐湖，因此进行盐湖提锂工作的研究具有重要的意义。其中，随着锂离子电池的突破性发展，对高纯度碳酸锂的需求逐年增大。

目前常用的盐湖卤水提锂工艺包含电渗析法、萃取法、焙烧法等，这些方法各自含有优缺点。如，萃取法，回收率比较高，但是操作流程长、设备腐蚀严重，且生产成本高，难以实现工业化。焙烧法会产生大量副产盐酸和MgO，且盐酸的腐蚀性提高了对生产设备的要求，从而整体工艺能耗过高。电渗析法目前应用前景较好，并且是已经实现工业化的一种分离方式，可以实现高镁锂比盐湖卤水的分离，但是经过离子选择性分离后精制料液中还有少量的镁、钙、钠和钾等阳离子，需要进一步去除。因此对锂的提取产生了不良的影响。另外，碳酸锂的制备以目前的制备手段很难实现连续化生产。特别是洗涤和分离过程难以实现连续化生产。传统的粉体材料固液分离的装置包括离心设备如离心分离机，以及过滤设备如离心过滤机、真空过滤、压力过滤机、板框过滤等。采用过滤设备分离粉体材料时通常需要的压力很大。另外，过滤设备在粉体小尺寸或者浆液时，很容易出现穿虑的现象，从而对过滤膜的要求很高，会增加企业生产成本；此外，经过滤设备过滤后得到的粉体材料其含水量依然很高，很难实现固液完全分离。而离心分离机在分离系数较低的粉体材料(如质量较小的石墨烯材料，小尺寸的纳米材料等)时，需要很高的离心速度，高速离心机不仅价格昂贵，并且在使用中通常需要采用冷冻系统，从而不仅会增加能耗，而且还会受到很多产品技术指标的限制。在粉体材料传统的工艺生产中，由于粉体材料难以分离的实际问题，很难对一次固液分离后的产品进行洗涤，从而经常存在得到的产品纯度不高的问题。在进行碳酸锂精制除杂过程中，通常需要对碳酸锂进行高温分离。然而，传统的过滤和离心都无法做到直接分离，因此，在分离过程中很容易引起碳酸锂的损耗。另外，离心分离和过滤分离都是一锅式的分离方式，很难实现连续化生产，从而限制了碳酸锂制备在工业上的连续化和自动化生产。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种含锂料液制备碳酸锂的方法及系统，可以实现碳酸锂的连续化生产，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

使含锂料液与碳酸盐连续反应，获得碳酸锂浆料；

将所获碳酸锂浆料输送至一分离组件，分离获得液相和固体浆液；

将分离获得的固体浆液与水混合并持续搅动，之后输送至下一分离组件，再次分离获得液相和固体浆液；

重复前述操作一次以上，且测试每次分离获得的液相的电导率，直至测得的液相的电导率恒定。

在一些实施例中，所述制备方法具体包括：

(1)将浓度为0.001-20g/l的含锂料液与浓度为0.001-100g/l的碳酸盐同时进入反应器，并控制反应器的温度保持在设定温度，获得碳酸锂浆料；

(2)将所获碳酸锂浆料输送至第一分离组件，并使所述第一分离组件的温度保持在所述设定温度，分离获得液相和固体浆液；