[发明专利]一种用盐湖矿石生产碳酸锂的工艺

说明书

本发明涉及碳酸锂生产技术领域，特别是一种用盐湖矿石生产碳酸锂的工艺，包括以下步骤：将盐湖矿石与水混合调浆、净化除杂、苛化除杂、冷冻除硫酸钠、蒸发、浓缩、离心干燥、气流粉碎、包装等，最终指的碳酸锂。本发明的优点在于：用盐湖矿石生产生产碳酸锂的工艺是以盐湖矿石为原料，盐湖矿石Li₂SO₄·H₂O含量达到80.1～92.1％，平均含量为85.1％。该工艺用盐湖矿石生产碳酸锂，解决了当锂矿石资源不足的困境，增加生产线抵抗资源不足的风险，同时解决了盐湖矿石资源生产碳酸锂品质低的问题。

技术领域

本发明涉及碳酸锂生产技术领域，特别是一种用盐湖矿石生产碳酸锂的工艺。

背景技术

碳酸锂可用于制陶瓷、药物、催化剂等。常用的锂离子电池原料。作为锂离子电池的正极材料，电解液使用的高纯级碳酸锂越来越受到人们的重视。目前生产碳酸锂的方法有以锂辉石为原料生产碳酸锂、盐湖卤水提锂、从海水中提取碳酸锂。该工艺是以盐湖矿石为原料，经过调浆，浸出压榨分离，冷冻分离硫酸钠，蒸发、碳化、离心干燥等工艺步骤生产碳酸锂。

然而锂辉石资源不足，亟需寻找新型矿源，以满足生产需要。盐湖矿石Li₂SO₄·H₂O含量达到80.1～92.1％，平均含量为85.1％，现有技术中，用盐湖矿石生产出来的锂产品一般仅为工业级，从该路径生产电池级产品经济性制约因素较多。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用盐湖矿石生产碳酸锂的工艺，该工艺用盐湖矿石生产碳酸锂，解决了当锂矿石资源不足的困境，增加生产线抵抗资源不足的风险，同时缩短了生产线，节约了设备成本。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种用盐湖矿石生产碳酸锂的工艺，包括以下步骤：

S1、将水与盐湖矿石混合，其中，Li₂O浓度为30～45g/L，混合调浆后的液体使用氢氧化锂母液或者氧化钙进行净化，调节pH值至9～12，并除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙；之后使用压滤机过滤，得到过滤清液；

S2、将步骤S1中所得的过滤清液再次过滤，得到净化液和净化滤渣，净化液使用浓度为50％的碱性溶液或者粗品母液进行苛化，苛化后的溶液pH为11～14，温度为常温；

S3、将步骤S2中所得的苛化后的溶液再进行过滤，得到苛化液和苛化滤渣，苛化液中氢氧化锂Li₂O当量含量控制在30～75g/L，苛化液经过精密过滤器进行过滤，除去部分钙离子；

S4、过滤后的苛化液到冷冻车间冷冻分离出十水硫酸钠以及氢氧化锂溶液，冷冻温度为-5～-20℃；

S5、十水硫酸钠通过蒸发浓缩提纯，加热取出结晶水得到无水硫酸钠，加热温度在200℃～800℃，氢氧化锂溶液经过精密过滤器过滤除掉一部分钙离子，然后进行蒸发浓缩，浓缩后的粗品氢氧化锂溶液结晶、离心、重新热熔、精密过滤器过滤，过滤后再由MVR蒸发浓缩，得到精品氢氧化锂料浆；

S6、步骤S5所得的精品氢氧化锂料浆经离心分离、溶解，再进入碳化釜，通入压力为0.5MPa的二氧化碳气体进行碳化反应，保持碳化釜内的表压在0.06～0.08MPa，保持温度为48～52℃，反应完成后待压力稳定，关闭二氧化碳并开启碳化釜放空阀将过量二氧化碳排空；

S7、将步骤S6所得的碳化反应液经离心分离后，得到固体碳酸锂，通过干燥工序，使得固体碳酸锂的含水率≤5％；

S8、离心固相经密闭输送机输送至盘式干燥机进行干燥，干燥物料经气力输送至碳酸锂成品仓，将盘式干燥机出来的物料输送至原料分流系统，经气流粉碎系统、自动包装系统，码垛，进入成品仓库，成品控制磁性物质不超过30PPb。