[发明专利]一种锂收率高的氟化锂的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂收率高的氟化锂的制备方法，通过反应将锂矿浸取液转化为氯化锂溶液，经除杂净化后再与氢氟酸反应制备成氟化锂。利用了锂盐中氯化锂溶解度高有利于液相反应的特性并通过与超声技术的协同作用，有效提高了反应的转化率和锂的总收率，缩短了工艺流程，简化了操作步骤，降低了能耗与水耗。氟化锂制备过程中无废酸、废水排放，产生的盐酸循环使用，产生的副产物均可综合利用，是一种绿色循环工艺技术。

技术领域

本发明涉及氟化锂制备的技术领域，更具体地讲，涉及一种以锂矿浸取液为原料制备氟化锂的方法。

背景技术

氟化锂是一种重要的锂基材料。随着氟化锂传统应用领域需求的日益增长及一些新的应用领域的不断出现氟化锂的研究和制备越来越引人注目。

目前氟化锂的制备与生产大多采用以成品碳酸锂、氢氧化锂为锂源，与氢氟酸、氟化钠、氟化铵、氟化钾等进行反应制备。

但这类方法存在诸多弊端。首先，必须将锂矿浸取液经历反应、洗涤过滤、除杂、浓缩、冷却分离、干燥等一系列工序制成成品碳酸锂、氢氧化锂。因此工艺路线长、步骤多增大了过程中锂的流失，降低了锂的总收率，造成宝贵锂资源的浪费。第二，经过多次重复洗涤、浓缩、冷却结晶，造成能源和水的浪费并产生大量废水；第三，生产线过长，设备投资大，操作工序冗杂，运行费用高、生产成本高。

申请号为201410229271.4的发明专利公开了一种锂辉石精矿生产氟化锂的工艺，即将硫酸锂浸出液经净化、蒸发浓缩、过滤除杂等一系列步骤后与氟化纳、氟化铵或者氟化钾反应后制备氟化锂。

该发明先须先用50%的NaOH溶液将硫酸锂浸出液pH值调节至12并加入Na2CO3反应过滤除去Ca⁺⁺后蒸发浓缩，然后再过滤除杂，而加入NaOH和Na2CO3会造成大量Na⁺被引入到硫酸锂溶液中既增加了除杂的难度，不利于氟化锂纯度的提高，又加大了过程的能耗；该发明以硫酸锂与氟化纳、氟化铵或者氟化钾进行溶液反应生成氟化锂，但硫酸锂的溶解度较低且随温度的升高而下降，因此，反应的转化率与锂收率均较低。而氟化纳、氟化铵或者氟化钾的加入必然在反应体系中带入大量的难以去除的Na⁺、K⁺和NH⁴⁺，降低了目的产物纯度。此外，NaF对环境有巨大危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂收率高、产品纯度高、工序简单的锂收率高的氟化锂的制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种锂收率高的氟化锂的制备方法，其特征是：所述的方法包括如下步骤：

(1) 将锂矿浸取液超声处理后，在超声搅拌状态下将氯化钡加入到锂矿浸取液中充分反应、保温静置后，将所得产物分离洗涤，得氯化锂母液1，将所得氯化锂母液1置于氯化锂母液贮槽中；

(2) 将锂矿浸取液超声处理后，在超声搅拌状态下将碳酸钠加入到锂矿浸取液中充分反应、加热保温静置后，将所得产物分离洗涤，得碳酸锂；

(3) 将步骤(2)所得碳酸锂与盐酸进行反应，分离洗涤后得氯化锂母液2，将所得氯化锂母液2置于步骤(1)所述氯化锂母液贮罐中；

(4)将母液贮罐中的氯化锂母液超声处理后，在超声搅拌状态下将经超声处理过碳酸锂溶液加入到氯化锂母液中充分反应后分离洗涤除去母液中残留的杂质，得氯化锂净化液；

(5) 将氯化锂净化液置入聚四氟乙烯反应器中，边搅拌边加入氢氟酸，使氯化锂与氢氟酸充分反应后分离洗涤得氟化锂湿结晶，将氟化锂湿结晶烘干、包装后得成品氟化锂；所得盐酸去步骤(3)循环使用。

所述步骤(1)中锂矿浸取液超声处理时间不少于20 min，根据锂矿浸取液中的Li⁺和SO₄^-2的量加入相应量的氯化钡，反应温度为70~85℃，反应时间不少于30 min，静置时间不少于25 min，将所得产物过滤分离，并用常温无离子洗涤后，得氯化锂母液1和副产物硫酸钡。