[发明专利]一种利用蒸垢母液制备碳酸锂的方法

说明书

本发明属于碳酸锂制备的技术领域，尤其涉及一种利用蒸垢母液制备碳酸锂的方法，包括：(1)将蒸垢母液进行高温煅烧；(2)将煅烧产物浸出，再经过滤后得到含锂的溶液a；(3)将含锂的溶液a与饱和碳酸钠水溶液混合一次除杂，过滤得到清液b；(4)将清液b进行初步浓缩；(5)将溶液c与可溶性碳酸盐固体混合进行二次除杂得到清液d；(6)将清液d与酸性溶液混合进行酸度调节获得溶液e；再将所述溶液e进行第二次浓缩，得到溶液f；(7)将溶液f与碳酸化试剂进行反应，制得碳酸锂；其中蒸垢母液为“一步酸溶法”粉煤灰制备氧化铝中，蒸发结晶工序剩余的蒸垢母液。本发明方法从剩余的蒸垢母液直接、快速制备碳酸锂，更为高效、快捷。

技术领域

本发明属于碳酸锂制备的技术领域，尤其涉及一种利用蒸垢母液制备碳酸锂的方法。

背景技术

锂是自然界最轻的金属元素，也是非常活泼的碱金属元素。在冶金工业上，利用锂能够与O、N、S、Cl等元素反应的性质，锂可以充当脱氧剂、脱硫剂。此外，随着电池技术、原子能工业的不断发展，使锂的需求量不断增加，因此，锂被称为“新能源金属”。

目前，提取锂的主要原料是锂矿石和含锂卤水。直接从矿石中提取锂需要较高的高温焙烧和高压酸浸等方法，这些方法不但条件苛刻，而且存在能耗高、设备要求高等问题。从卤水中提锂的现有工艺技术主要受限于卤水中镁、钙、硼杂质的含量，因部分卤水中镁、锂含量比较高，加大了锂的提取难度，使得生产流程复杂化。

随着我国电力工业的不断发展，粉煤灰的排放量急剧增加。2009年我国粉煤灰的排放量高达3.75亿吨，带来一系列环境问题。准格尔地区的煤矿，属于“高铝、富镓”为主的四大露天煤矿之一。粉煤灰中含有Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、CaO、MgO、Li₂O等。该类型粉煤灰经过“一步酸溶法”工艺，可生产出纯度达到98.6％以上的冶金级氧化铝品质。该工艺主要包括：盐酸浸出、沉降、树脂除杂、蒸发结晶和焙烧等工序。而在此工艺中，含锂的物料会在蒸垢母液中富集，含量可达到0.2～0.6g/L；为锂元素的提取与开发提供了较好的条件。前期，申请人已经申请了一篇关于从粉煤灰制取碳酸锂的方法的专利，专利号CN103101935A。但是，该篇申请文献是“一步酸溶法”粉煤灰制备氧化铝后，氯化铝精制液进行蒸发结晶工序后产生的母液，该母液要想进一步实现碳酸锂的提取，还需要对其进行多次净化来提高其中锂的含量，工序和操作繁杂。

综上，如何能更便捷、有效地综合利用粉煤灰经过“一步酸溶法”工艺产生的蒸垢母液，是今后研究的方向和重点。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有利用“一步酸溶法”粉煤灰制备氧化铝后的产物提取碳酸锂存在的问题，提供一种利用蒸垢母液制备碳酸锂的方法，利用“一步酸溶法”粉煤灰制备氧化铝后剩余的蒸垢母液直接、快速制备碳酸锂，该方法更为高效、快捷，更容易实现工业化。

为了实现上述目的，本发明提供一种利用蒸垢母液制备碳酸锂的方法，包括如下步骤：

(1)将蒸垢母液在温度为300～600℃下进行煅烧，制得煅烧产物；

(2)将所述煅烧产物在浸出液中浸出，再经过滤后得到含锂的溶液a；其中，所述浸出液选自水或者弱酸水溶液；所述煅烧产物与浸出液的质量比为1：(1-15)；

(3)将所述含锂的溶液a与碳酸钠水溶液混合，并调节混合溶液的pH值为7～10后，过滤得到清液b；

(4)将所述清液b进行初步浓缩后，得到溶液c；其中，所述溶液c中锂的含量为1～5g/L；

(5)将所述溶液c与可溶性碳酸盐固体混合，并调节混合溶液的pH值为9～12后，过滤得到清液d；