[发明专利]一种含锂铝废电解质综合利用的方法

说明书

本发明公开了一种含锂铝废电解质综合利用的方法，含锂铝废电解质为含锂的固体废物，本发明通过在复合碱性环境和二氧化碳气氛的共同作用下，将在常温下难转型的锂钠冰晶石转型得到不溶于碱的含锂稳定晶型Li₂Al₄(CO₃)(OH)₁₂·3H₂O，此晶型在弱酸条件下即可低温浸出，进而可高效、低成本地实现锂元素与其他杂质项的分离，极大的提高了含锂铝废电解质中锂的浸出率，同时使用的碱液可以循环使用，大大降低了晶型转型浸出的成本。本发明实现含锂固体废物的处理，整个工艺简单，锂元素回收效率高，生产成本低，实现了含锂铝废电解质中锂、铝、氟、钠等的综合回收利用。

技术领域

本发明涉及工业固废的综合处理，具体涉及一种含锂铝废电解质综合利用的方法，属于工业固废资源化回收处理技术领域。

背景技术

铝电解质是铝电解生产用的电解质，由冰晶石(Na₃AlF₆)、氧化铝(Al₂O₃)和其他盐类添加物(如AlF₃、CaF₂、MgF₂、LiF)组成，一般铝电解质中的Li含量在1％～3％之间构成较好的电解质体系，当电解质中的LiF＜1％时，未能达到降低电解槽温度的效果，当电解质中的LiF＞3％时，过高的锂盐导致电解质体系的初晶温度过低，致使电解槽温度过低，提升了工艺操作难度，直接影响电解槽的电流效率和消耗。因此，大部分的铝企电解质中氟化锂质量分数超过3％，某些地区甚至最高达8％～10％，为了使电解槽正常稳定运行，必须对电解质水平和总量进行控制，运行一段时期的电解槽通常需要舀出过量的电解质并补充新的添加剂或低锂铝电解质来控制其平衡，致使了大量含锂电解铝废渣的产生，同时会造成成本增大，同时也会间接造成经济损失。锂在铝电解质中的存在形式有LiF、Na₂LiAlF₆、NaLi₂AlF₆、Li₃AlF₆、K₂LiAlF₆、KLi₂AlF₆，其中，LiF难溶于水，可溶于强酸(硫酸和硝酸)，锂钠冰晶石(Na₂LiAlF₆、NaLi₂AlF₆等)不溶于水，也难溶于酸。CN108569711A公开了一种从铝电解高锂电解质废弃物中提取锂盐制备碳酸锂的方法。该方法是将电解质废弃物制备硫酸锂溶液，过滤后滤液经过除杂、沉锂和二次过滤得到粗碳酸锂，然后经过水洗、干燥得到碳酸锂成品。该方法使用硫酸与电解质反应，制备过程中有大量氟化氢气体产生，且制备的硫酸锂溶液含氟高，不利于环保。CN109930174B公开了一种铝电解质脱锂提纯和回收锂的方法。其方法是利用硝酸浸出电解质进行脱锂提纯，制备过程中有大量氟化氢气体产生，采用碱液进行无害化处理后达标排放，氟离子未能得到较好的回收利用。