[发明专利]一种从含锂溶液中除钾并生产锂盐的方法

说明书

本发明涉及一种含锂溶液中除钾的工艺方法，属于化工技术领域。方法包括如下步骤：将除钾剂按一定比例加入到含锂溶液中，pH调至3‑10之间，搅拌反应5‑30分钟；将除钾后的溶液进行液固分离，得除钾后的硫酸锂溶液和钾盐，钾盐可做副产品出售；将除钾后硫酸锂溶液进一步用双碱除杂、络合物或树脂除钙，得硫酸锂净化液；将所得净化液，经过处理后，制备碳酸锂、氢氧化锂和氯化锂产品。将所得净化液经纯碱沉锂、烘干、气流粉碎、除磁包装，可得工业级或电池碳酸锂产品。本发明一种从含锂溶液中除钾并生产锂盐的方法，以钾含量较高、锂含量相对较低的含锂溶液为原料，制备出钾含量相对锂含量更低的含锂溶液，除钾率可达80％以上，且稳定，制得的产品钾含量低。

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种从含锂溶液中除钾并生产锂盐的方法。

背景技术

从含锂溶液中除钾主要应用于锂盐材料生产制造技术领域。

氢氧化锂广泛应用于化工原料、电池工业、冶金、陶瓷、国防、原子能、航天等行业，在电池工业中用于碱性蓄电池添加剂，可以延长其寿命，增加蓄电量。电池级单水氢氧化锂是生产三元锂电池正极材料的核心原料，随着锂动力电池和储能电池的不断发展，以及下游使用过程中对清洁环保、健康性能的需求日益突显，单水氢氧化锂的应用范围将会进一步扩大。

目前，硬岩矿法生产氢氧化锂的工艺存在溶液循环，可溶杂质富集容易影响产品质量。尤其以锂云母为原材料的氢氧化锂生产，由于锂云母本身含钾高，锂云母普遍含钾在4-10％之间，而锂只有1-2％之间，提锂溶液根据工艺不同，钾含量通常在8g/L-30g/L之间，提锂溶液中经常钾含量比锂含量还高，这就给后面生产碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂等锂盐产品的品质带来了很大的风险。专利CN112142081A公开了一种通过冷冻进行除钾的方法，但冷冻除钾的效果很差，除钾率30％，生产出来的碳酸锂产品中含钾偏高，且不稳定；专利CN103194622B公开了一种光卤石法除钾的方法，但这个方法局限于氯化盐体系，对其他体系，如硫酸盐体系不适用；专利CN102010991B公开了一种硫酸法从锂云母中提锂，得酸浸液，再往酸浸液中加硫酸铝或者氢氧化铝到Al³⁺过饱和状态，最后冷冻除钾，这个强酸性介质，对设备要求非常高，而且铝要到过饱和状态，还要再返回来除铝，非常繁琐。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种去除含锂溶液中钾离子的方法，以解决在锂盐生产过程中因含钾高产生的降低产品质量的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种从含锂溶液中除钾并生产锂盐的方法，包括如下步骤：

5)将除钾剂按比例加入到含锂溶液中，pH调至3-10之间，搅拌反应5-30分钟，搅拌速度为50-400rpm，反应温度为0-90℃，得除钾浆料；

6)将所得除钾浆料进行液固分离，得硫酸锂溶液和钾盐，钾盐可做副产品出售；

7)将所得硫酸锂溶液进一步用双碱除杂、络合物或树脂除钙，得硫酸锂净化液；

8)将所得硫酸锂净化液，经处理后做成碳酸锂、氢氧化锂以及氯化锂产品。

进一步地优选，所述除钾剂为高氯酸、高氯酸钠、硫酸铁、硫酸铝、四苯硼酸钠中的一种或多种混合。

进一步地优选，所述除钾剂加入量与含锂溶液比为0.01～0.3：1。

进一步地优选，所述pH调至4-8之间，所述反应温度为20-30℃，反应时间为5-10分钟，拌速度为200-300rpm。

进一步地优选，所述步骤3)中双碱除杂方法，采用氢氧化钠调pH到11-13，再根据钙含量过量0-30％加入纯碱。

进一步地优选，所述步骤4)中采用纯碱沉锂的方法，制备碳酸锂产品。