[发明专利]一种萃取锂离子用于制备高纯度碳酸锂的方法在审
申请号: | 202010042279.5 | 申请日: | 2020-01-15 |
公开(公告)号: | CN111099641A | 公开(公告)日: | 2020-05-05 |
发明(设计)人: | 孟元 | 申请(专利权)人: | 孟元 |
主分类号: | C01D15/08 | 分类号: | C01D15/08;B01D11/04 |
代理公司: | 青岛中天汇智知识产权代理有限公司 37241 | 代理人: | 袁晓玲 |
地址: | 266000 山东省青岛市城阳*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 萃取 锂离子 用于 制备 纯度 碳酸锂 方法 | ||
本发明属于化工领域,具体涉及一种萃取锂离子用于制备高纯度碳酸锂的方法,采用磷酸酯型萃取剂、酮类萃取剂或者大环聚醚萃取剂;加入稀释剂混匀,配制低粘度的萃取有机相;根据含锂水溶液中锂含量,按一定比例混合萃取有机相和含锂水溶液,进行萃取;采用碱性金属碳酸氢盐及其碳酸盐、碳酸以及碳酸氢根铵盐水作为反萃剂,将其与含锂有机相混合,重复萃取,得到碳酸氢锂水溶液;热沉;结晶析出;洗涤干燥得到纯度在99.9%以上的碳酸氢锂晶体。该方法可在酸性、中性和碱性任一pH条件下从含多种碱金属及镁离子杂质的含锂水溶液中萃取锂离子;能够在镁锂比500:1以内高效环保的提取锂离子,达到镁锂高效分离,具有良好的应用前景。
技术领域
本发明属于化工领域,具体涉及一种萃取锂离子用于制备高纯度碳酸锂的方法。
背景技术
人类的文明活动离不开能源与资源的支撑,如今,世界范围内的能源短缺、资源匮乏以及环境污染等问题,正威胁着人类文明的健康发展,随着能源危机与环境污染的日益严重,清洁新能源的开发刻不容缓。锂电池作为一种理想的二次电池,具有高比能量、低自放电、高循环寿命、无记忆效应等特点,锂电池的发展和应用对于提高资源利用率、解决能源危机和环境保护都具有重要的战略意义。随着我国锂电池产业的飞速发展,国内对碳酸锂的需求每年都以10%的速度递增,未来10年内,全球对锂资源的消耗量将成倍增加,预计2025年锂电池领域占比将增加到65%。从供应上看,全球锂资源开发如火如荼,但大部分仍然处于项目新建阶段,短期内供应增加仍难以匹配需求增速,在2020年以前,产业仍以供应短缺为主,价格将高位运行。
锂是自然界最轻的金属,具有高熔点、高沸点、低密度和低硬度等特点。锂具有极高的战略价值,被誉为“金属味精”、“新能源金属”和“推动世界前进的金属”,是最重要、最常用的稀有金属之一,被广泛应用于航空航天、氢弹、冶金、陶瓷、玻璃、机械制造和医药行业。我国锂资源丰富,锂资源量540万吨,锂储量320万吨,仅次于智利,位居世界第二,主要以锂矿石和盐湖卤水两种形式存在于四川、江西、西藏和青海地区。然而,锂矿石结构复杂、处理难度大、成本高、污染严重,开发使用难度大,因此,在巨大锂盐市场的驱动下,盐湖提锂技术取得了重要突破和发展。目前,卤水提取碳酸锂的方法主要有沉淀法(如太阳能结晶沉淀法)、溶剂萃取法、离子交换吸附法、碳化法和煅烧浸取法等,其中,沉淀法对镁锂比要求高,离子交换法过程复杂、产品纯度低,而且国内盐湖种类多样、高镁锂比居多,限制了传统方法的使用。近年来,由于锂需求的迅速增加以及卤水锂资源的广泛开采,萃取法卤水提锂技术重新得到了广泛重视。但是现有的萃取工艺大部分是在碱性条件和中性条件下萃取锂离子的,需要调节含锂水溶液的pH值,这样就额外增加了工序并且增加了成本,目前还未有在酸性、中性、碱性条件下都能高效萃取锂离子,将锂离子从碱金属及镁离子中分离出来的。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术无法在酸性、中性、碱性条件下都能高效萃取锂离子的问题,提出了一种萃取锂离子用于制备高纯度碳酸锂的方法,该方法采用萃取-结晶法提取锂离子并制备高纯度碳酸锂,不受含锂水溶液中多种阴离子(Cl-、NO3-、Br-、CO22-、HCO3-、Rb-、SO42-、B4O52+等)限制,适用于pH1的任何酸、中、碱性含锂水溶液,也可用于各种高/低镁锂比的盐湖水、海水、油田水、矿石法浸取液、沉锂母液等含锂水溶液中锂离子提取和碳酸锂制备;该方法成本低,能耗少,工艺简便,可有效避免传统萃取法易乳化、设备腐蚀等缺点,可循环使用,可循环连续生产,绿色环保,具有很好的工业应用前景。
本发明的技术方案是:
一种萃取锂离子用于制备高纯度碳酸锂的方法,包括如下步骤:
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