[发明专利]一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺

说明书

本发明涉及一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，属于工业水处理技术领域。本发明包括矿石焙烧、水浸、净化、沉淀碳酸锂、沉锂母液与乙醇混合沉降、诱导结晶、晶浆离心分离、MVR蒸发分离醇水混合液等工艺步骤，本发明利用乙醇的盐析效应使硫酸钾和硫酸钾钠盐过饱和析出、而硫酸锂不析出的特点，通过添加不同体积的乙醇及硫酸钾晶种，实现了钾钠盐的分级回收以及乙醇、水的循环利用，具有能耗低、环保高效、易于工业化的优点。

技术领域

本发明涉及一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，属于工业水处理技术领域。

背景技术

随着能源问题日益凸显，锂离子电池等新能源材料的研发及产业化蓬勃发展。我国拥有大量的锂云母矿产资源，从锂云母原料提取锂、铷、铯等金属具有良好的发展前景。但是锂云母原料中锂的含量约为1.7％，钾、钠的含量却高达6.5％和1.25％，由于钾钠盐在水中溶解度极高，这些杂质一方面会降低碳酸锂产品的质量，另一方面会降低生产效率甚至导致生产无法顺利进行。现有的回收钾钠盐工艺包括冷冻结晶法和蒸发浓缩法，冷冻结晶法仅能初步去除溶液中的钾离子，对钠离子的去除效果不理想；而蒸发浓缩法会不可避免地生成钾钠锂复盐，导致锂的大量损失，且生产效率低、能耗高。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，可实现钾钠盐和乙醇的共同回收，且能耗低。

为解决以上技术问题，本发明的一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，包括以下具体步骤：

步骤一：将锂云母矿与硫酸钠、硫酸钾、碳酸钙混合焙烧，水浸、净化后得到沉锂前液，加入二氧化碳或碳酸钠沉淀出碳酸锂，得到沉锂后液；

步骤二：将所述沉锂后液导入沉降槽中，在20℃以下，加入沉锂后液体积14～16％的乙醇和沉锂后液质量0.05～0.1％的硫酸钾晶体，静置28-35min，过滤得到晶浆Ⅰ和滤液A；

步骤三：往滤液A中加入滤液A体积18～20％的乙醇，搅拌均匀后静置至少30min，过滤，得到晶浆Ⅱ和醇水混合液；

步骤四：醇水混合液导入机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发系统，在78～80℃的温度下蒸发出乙醇，储存在储罐中以备下次使用，完成液经水槽返回步骤一中的水浸、净化工序；

步骤五：晶浆Ⅰ和晶浆Ⅱ分别进入离心机中进行分离，得到粗硫酸钾和粗硫酸钾钠，离心机排出的上清液返回步骤二；

步骤六：步骤五所得的粗硫酸钾经干燥、检验、包装后出售，粗硫酸钾钠干燥后返回步骤一中的混合焙烧工序。

本发明一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，所述步骤一中沉锂后液中含钠60～90g/L、钾30～40g/L、锂2～4g/L。

本发明一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，所述步骤一中沉锂后液含钠75～80g/L、钾30～35g/L、锂3～3.5g/L。

本发明一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，所述步骤二中沉锂后液和乙醇混合均匀后将温度控制在15～20℃。

作为本发明的进一步方案，所述步骤三中的搅拌速度大于800转/min、优选为1000-1200转/min，要加强搅拌快速混合以减少硫酸锂的结晶。

作为本发明的进一步方案，步骤四中MVR蒸发系统沸点升高1～2℃，压缩机温升8～10℃。

本发明一种利用乙醇从锂云母沉锂后液中回收钾钠盐的工艺，粗硫酸钾中，硫酸钠的含量14.5wt％，硫酸锂2.0wt％；粗硫酸钾钠中，硫酸钾与硫酸钠的质量比为：26-27.5:68-70，且粗硫酸钾钠中硫酸锂的含量小于等于4.5％。