[发明专利]自然蒸发结晶析锂、联合升温结晶析锂+溶解洗锂提取锂精矿

说明书

我国绝大多数锂资源溶储于青藏高原盐湖中，尤其西藏盐湖锂资源浓度高，镁、锂比小，外加西藏高原缺乏能源矿产资源、气候干燥、日光充裕、海拔高、工业又不发达，非常适宜晒盐法提锂，生产中也升级采用了日光暖棚升温结晶析锂；然而，盐湖中化学组分复杂，有用的[Li+]低，以及实际生产中能采集到的热能远远不足，致使提取锂精矿产量一直很低，2017年西藏产量还不足5000吨。下游节能环保高速发展，推动对上游锂资源的需求日益剧增，可晒盐提锂产量多年来未见明显改善。为此本专利推出“自然蒸发结晶析锂、联合升温结晶析锂+溶解洗锂”法提取锂精矿，无须大量人工加热升温结晶，用自然蒸发结晶析锂实现盐湖晒盐提取锂精矿产量新突破。

技术领域

本专利主要针对盐湖晒盐提取锂盐，也适用于晒盐提取其他盐类。

我国80％多的锂资源在青藏高原，其中80％多溶储于盐湖中，西藏盐湖锂资源占我国30％多，是我国第二大省区，盐湖中锂浓度高、镁锂比低、锂资源量巨大，有数个世界名优盐湖坐落于此。由于西藏没有煤炭、石油、天然气等矿物燃料，电力能源又严重不足，缺乏加热条件；此外，好盐湖多处在高海拔的无人区，甚至连像样的道路都没有，所以立足实际情况，理所当然采用传统的晒盐提锂方案，采用温室大棚采集日光保暖升温，理论上讲很完美，但整个项目土建建设、运营维护资金耗费巨大，实际有效采集到的能量很有限，并且温升后所能结晶出的锂盐本来就不多(约占总含量30％)。个别盐湖若用光伏照射或电加热，产量会稍有增加，但总体收效甚微，投入产出收效不大，甚至还有亏损的，无经济效益，缺乏原动力，所以推行很慢。

面对新能源锂电池长期高速增长，市场需求凶猛增加，需求锂资源越来越多，现行产能远远不能满足，2017年西藏产量还不足5000吨，面对百万吨级的好多盐湖，晒盐提锂近十年，反复改进仍不能实现产量实质突破，晒盐人真不知如何是好了。

背景技术

我国盐湖晒盐提锂开发已经十多年了，技术依据是锂盐(实为碳酸锂)的溶解度随温度升高而降低，超饱和后结晶析出，因为碳酸锂本来溶解度很低(见图5)，结晶析出的锂盐又仅占总量的一小部分(约30％)，所以晒盐提锂若没有巨大量的卤水处理能力是没有较大产量的。

卤水温度升高需要大量的热能，当地没有煤炭、石油、天然气矿产资源，也严重缺电，能源缺口巨大，将巨量卤水温度升高到60-70℃是很难很难完成的，这当然也没有产生巨量结晶的基础，便没有大产量。

西藏是原始农牧区，缺煤、缺电、缺气，大量加热很难，结合当地情况采用温室大棚收集阳光日晒升温，理论上完美，实际上不能采集到巨大能量，无法实现巨量卤水加热升温，投入收效不明显；凡此种种，多种因素制约没能大幅放大推行，产量一直裹足不前。

国内外盐湖提锂成本均低，一般3万以下，若放量规模生产后还会明显降低的；矿山提锂成本高，约7万(开采加工破坏生态环境，提锂过程中还产生大量的废弃物，将来盐湖提锂解决后必被环保所限制)，目前我国盐湖提锂没有大产量，下游锂电池行业被迫接受国内外高价锂电材料，这推高了锂电池价格，进而推高了新能源汽车成本，高价格阻碍了新能源汽车的广泛普及，有碍于节能环保、生态友好型社会的推进。因此，大力提升盐湖提锂效能刻不容缓，本专利自然蒸发结晶析锂、联合升温结晶析锂+溶解洗锂提取锂精矿，有效解决现行晒盐提锂的制约因素，助力我国盐湖晒盐提锂产能再上新台阶。

发明内容

目前盐湖提锂工艺是：盐湖水自然蒸发至[Li+]饱和，送入升温结晶析锂沉淀池(6#池)，升温至60-70℃，超饱和的Li2CO3结晶析出，析出量为M3当量的锂精矿(为方便描述，本文直接记作、称作M3，其他M1、M2...下同)，是池水温度与进水温度分别对应的溶解度降低差值的对应量(温度约10℃/70℃，按实际)。