[发明专利]一种从含锂、钠、钾的混合盐体系中分别分离出锂盐、钠盐、钾盐的工艺方法

说明书

本发明涉及一种从含锂、钠、钾的混合盐体系中分别分离出锂盐、钠盐、钾盐的工艺方法，属于化工技术领域。包括如下步骤：1)混合盐加入氯化钾和水，抽滤得硫酸钾和循环母液；2)循环母液中加入混合盐进行加热蒸发浓缩，抽滤得到硫酸锂钠钾的复盐产品和M1母液；3)所得复盐产品重复步骤1)和步骤2)；4)步骤2)和步骤3)所得M1母液加入氯化钙或氯化钡，抽滤得M2母液；5)将步骤4)所得M2母液进行蒸发浓缩，抽滤得氯化钾和氯化钠混合盐、富锂液；6)富锂液进行沉锂，得到碳酸锂或者磷酸锂；7)氯化钾和氯化钠混合盐通过浮选剂得到氯化钾和氯化钠。本发明分离过程中几乎没有锂钠钾损失，且工序简洁，易于操作，成本低廉，产品品质稳定。

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、钠、钾的混合盐体系中分离出锂盐、钠盐、钾盐的工艺方法。

背景技术

从含锂、钠、钾的混合盐体系中分离出锂盐、钠盐、钾盐的工艺方法主要应用于资源综合回收利用技术领域。

从含锂、钠、钾的混合盐体系中分离出锂盐、钠盐、钾盐，是一种资源综合利用技术，可广泛应用于锂钠钾三种元素以任何形式组合的溶液或者混合盐中的提取分离。尤其是现在新能源行业中，各种锂盐产品的制造过程不可避免的产生含锂钠钾的废液或混盐，目前暂未看到有相关文献或专利，用于锂钠钾废液或混盐的分离技术。

碳酸锂和氢氧化锂等基础锂盐产品广泛应用于染料、化工原料、玻璃制造、陶瓷、食品、半导体、国防军事、原子能、催化剂等领域，电池级碳酸锂可用于制备钴酸锂、锰酸锂、三元材料以及磷酸铁锂等锂离子电池正极材料。高级纯碳酸锂不仅用于高端锂离子电池正极材料及电池级氟化锂的，还广泛用于光电信息方面，可制备光学特种玻璃、磁性材料以及超级电容器和医药行业。随着锂盐材料的不断创新和发展，其在各领域的应用也将变得日益广泛。

目前，硫酸法生产碳酸锂的工艺由于存在溶液循环，使得一些可溶性杂质富集在成品表面，影响产品质量。特别是以锂辉石为原材料的碳酸锂生产工艺，锂辉石由于其特殊的链状硅酸盐结构，其中氧化锂的理论含量仅8.03％，然而部分锂被钾、钠所置换，伟晶岩锂辉矿石通常和石英、长石等脉石矿物共生形成，实际锂含量仅1-4％之间，在不同的提锂生产工艺中，提锂溶液中经常钾钠含量比锂含量高很多，一方面影响后续加工生产碳酸锂、磷酸锂、氢氧化锂等锂盐产品工艺流程，另一方面对锂盐产品品质造成极大影响。专利CN109179455A公开了一种碳酸盐型盐湖卤水富集锂盐同时提取钾盐的方法，但随着蒸发的进行碳酸氢锂不稳定容易分解生成碳酸锂从溶液中析出，且该法局限于碳酸盐型体系；专利CN111321302A公开了一种从高锂钾阳极碳渣或高锂钾电解质中回收锂和钾的方法，但这个方法能量消耗大，设备造价高，增加生产成本，且产生大量废酸；专利CN112573544A公开了一种从氢氧化锂母液中分离钠钾的方法，需要一定量硫酸锂加入氢氧化理母液中，控制冷冻速率，将溶液冷冻至一定温度待其析出固体，经过离心分离后的液体继续冷冻至一定温度分离得到芒硝和液体，该液体钾含量若不符合标准则需要继续冷冻出芒硝，此法对设备要求极高且操作繁琐。

发明内容

本发明的目的在于：针对含有锂、钠和钾的混合盐，提供了一种将钠盐、钾盐相互分离，以及对混盐中含有少量锂进行回收的方法。该方法可以将混合盐里的锂几乎全部进行回收，而钾钠盐也能进行有效的分离。为现阶段含锂、钠、钾等的混合盐的循环利用提供了技术手段。避免了大量混盐堆积，难以回收利用的问题。

一种从含锂、钠、钾的混合盐体系中分别分离出锂盐、钠盐、钾盐的工艺方法，包括以下步骤：

1)转化：将含锂、钠、钾的混合盐按一定比例加入氯化钾和水，温度控制在20-65℃之间，反应1-6小时后，抽滤得到硫酸钾产品和循环母液；

2)蒸发：向步骤1)所得循环母液中继续加入含锂、钠、钾的混合盐进行加热蒸发浓缩，抽滤得到硫酸锂钠钾的复盐产品和M1母液；

3)转化和蒸发：将步骤2)所得复盐产品继续重复步骤1)和步骤2)过程，可实现循环产硫酸钾产品及M1母液；