[发明专利]一种利用CO2

说明书

本发明公开了一种利用COsubgt;2/subgt;分离碳酸盐型盐湖卤水中锂、钾、硼的方法，是首先采用高压COsubgt;2/subgt;对含有Lisupgt;+/supgt;、Ksupgt;+/supgt;、COsubgt;3/subgt;supgt;2‑/supgt;、(Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;)的碳酸盐型盐湖卤水进行碳化处理，使卤水中的锂、钾元素均以碳酸氢盐形式，硼元素则以游离形式存在卤水中；随后，对碳化后的卤水采用溶剂萃取法提取硼酸；萃余液室温下蒸发浓缩析出KHCOsubgt;3/subgt;，析钾后的富锂母液采用热分解法得到Lisubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;。本发明方法以COsubgt;2/subgt;碳化工艺代替现有的盐酸酸化工艺，结合萃取法和蒸发法，既实现了锂、钾、硼的高效分离，又简化了后续钾盐和锂盐的提取步骤，成本低廉且绿色环保。

技术领域

本发明涉及盐湖卤水开发领域，具体涉及一种分离碳酸盐型盐湖卤水中锂、钾、硼的方法。

背景技术

目前，国际上盐湖卤水提锂产品已占到整个锂盐产品的80％以上。因此，盐湖卤水提锂已经成为锂盐生产的主攻方向。硫酸盐型和氯化物型锂盐湖因镁锂比太高，在镁锂分离技术上还没有真正突破，盐湖锂资源的大规模开发受到严重制约。碳酸盐型锂盐湖因其卤水中大量存在的CO₃^2-限制Ca²⁺、Mg²⁺在卤水中存在的浓度范围，从而造就了卤水很小的镁锂比，为盐湖提锂创造良好条件。值得一提的是碳酸盐型卤水中的硼资源量也较大。迄今，涉及硼与碱金属锂、钾的分离，报道较少，未见成熟工艺。

针对于碳酸盐型盐湖卤水，目前已有成熟的提锂工艺。例如，西藏的扎布耶盐湖，富含锂、钾、硼、铷、铯、溴等多种矿物元素，是一个锂、钾、硼、储量达到超大型的碳酸盐型锂盐湖。该盐湖锂资源化利用采用了郑绵平等人提出的“冬储卤-多级冷冻日晒-太阳池沉锂”工艺，已形成年产5000t碳酸锂生产能力。然而，该方法存在不足之处：一是蒸发过程缓慢，耗时长，效率低；二是由于Li₂CO₃溶解度较小，致使卤水中锂离子富集空间很小，容易在蒸发浓缩的过程中分散析出；三是该工艺主要针对碳酸锂的提取，忽略了盐湖中钾、硼元素的开发利用，造成了资源浪费。

专利CN103508462A提供了一种综合利用碳酸盐型盐湖卤水中钾、硼、锂的方法。通过引入酸化工艺调整卤水pH值，结合溶剂萃取法提取硼酸，再对萃余液进行蒸发析出钾盐，最后对富集锂的析钾母液采用沉淀法提取碳酸锂。该方法实现了钾、硼、锂的综合利用，但在初始的酸化过程中，将耗费大量的盐酸；最后的沉淀法提锂也需要消耗大量的纯碱，经济成本偏高。(1.乜贞，伍倩，卜令忠，王云生，余疆江，青藏高原碳酸盐型锂盐湖开发技术，科技导报，(2017)49-54；2.郑绵平，卜令忠，邓月金，乜贞等，利用太阳池从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂的方法，CN02129355.4；3.谭秀敏，张秀峰，张丽珍等，一种综合利用碳酸盐型盐湖卤水中钾、硼、锂的方法，CN103508462A)

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种利用CO₂分离碳酸盐型盐湖卤水中锂、钾、硼的方法，旨在以CO₂碳化工艺代替现有的盐酸酸化工艺，结合萃取法和蒸发法，实现锂盐的富集以及锂、钾、硼的高效分离，简化后续钾盐和锂盐的提取步骤。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：