[发明专利]利用蛇纹石处理盐湖卤水的方法

说明书

本发明公开了一种利用蛇纹石处理盐湖卤水的方法，利用蛇纹石处理盐湖卤水，实现Mg对CO₂的矿化封存和盐湖卤水中Li的富集，属于矿山、冶金和化工以及环境领域。本发明利用蛇纹石处理盐湖卤水的方法，将预活化后的蛇纹石投入高镁锂比盐湖卤水中，鼓入CO₂，当反应达平衡后，过滤溶液，过滤后蛇纹石残渣用强碱转移SiO₂，再将碱反应后剩余固体加入滤液中，并鼓入CO₂，使剩余固体完全反应，pH值控制8～12，使MgCO₃沉淀生成。本发明方法使盐湖卤水中Li的富集降低成本，为低能耗、低成本、高收益提锂工艺提供保障，将蛇纹石矿作为纯碱的碱性替代物用于高镁锂比盐湖卤水的镁锂分离，为蛇纹石矿的开发利用开辟了一条新途径。

技术领域

本发明涉及一种盐湖卤水的处理方法，特别是涉及一种对盐湖卤水分离镁的处理方法，还涉及一种CO₂矿化封存的方法，还涉及一种蛇纹石的利用方法，应用于矿山、冶金和化工以及环境技术领域。

背景技术

锂是自然界最轻、最活泼的金属元素，因其独特的物理化学特性，在许多领域被广泛应用。进入21世纪，随着新能源、新材料产业的快速发展，锂作为在高能电池、航空航天、核聚变发电等领域都具有重要作用的资源越来越受到世界各国的重视，锂及锂盐的战略资源地位得到逐步提升。碳酸锂作为理想的储能材料在锂电池方面的应用，更被称为21世纪“能源新贵”。国内对碳酸锂的需求每年呈10％的速度递增。所以，加快碳酸锂的研发与生产，尽快推动其工业化利用就显得尤为迫切。

我国是世界上盐湖锂资源最丰富的国家之一，中国盐湖锂资源储量占世界盐湖锂资源的1/3，主要分布在西藏和青海的盐湖地区。其中青海的锂资源储量居全国首位，占全国已探明锂储量的90％以上。我国最大的盐湖--察尔汗盐湖位于青海省西部的柴达木盆地，也是世界上最著名的内陆盐湖之一，含有丰富的锂资源。如表1所示，青海盐湖还分布在茶卡、达布逊、大柴旦、小柴旦等地区。盐湖中除锂外，还富含镁、硼、钾、铷、铯、溴等元素，具有极高的开采价值和巨大的潜在经济价值。

表1我国青海柴达木盆地盐湖资源锂储量及其主要元素浓度(g/L)

目前，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、煅烧浸取法、碳化法、溶剂萃取法、离子交换与吸附法及纳滤膜法等。沉淀法中的碳酸盐沉淀法是最早研究并已在工业上应用的方法，该法工艺技术成熟，可靠性高。但由于沉淀法提锂必须先用大量的纯碱除镁，成本较高，只适宜于低镁锂比的盐湖卤水提锂，对于如察尔汗盐湖的高镁锂比的卤水，采用此法提锂很不经济。因此，目前对于高镁锂比盐湖卤水提锂工艺存在的问题是能耗较大，成本较高。开发低能耗、低成本、高收益的提锂技术仍是目前盐湖提锂技术的发展趋势和目标。

在碳酸盐沉淀法中，纯碱用于沉淀卤水中的Mg²⁺。一方面，纯碱提供了生成MgCO₃沉淀的CO₃^2-；另一方面，纯碱提供了生成镁沉淀物的碱度pH值。因此，想找到纯碱的廉价替代物，必须满足以上两个条件。