[发明专利]一种基于膜分离耦合法的电池级氢氧化锂制备方法

摘要

本发明公开了一种基于膜分离耦合法的电池级氢氧化锂制备方法，其包括步骤镁锂分离、深度除镁、酸度调节、富集浓缩、双极膜电渗析以及氢氧化锂制备；在该制备方法中，通过镁锂分离以及深度除镁将镁钙等二价离子与锂实现完全分离，获得的深度除镁液经酸度调节及富集浓缩之后获得富锂浓缩液，再经双极膜电渗析，实现锂与硼的分离，从而获得氢氧化锂富集液以及富硼料液、盐酸富集液，氢氧化锂富集液即可用于制备高纯的电池级氢氧化锂，而富硼料液也可经制备硼酸，盐酸富集液可进行回用。根据本发明的制备方法通过利用多种膜分离工艺有效耦合的方法，降低了由盐湖卤水为原材料制备氢氧化锂产品的能耗和成本，且具有非常突出的环保优势。

主权项

一种基于膜分离耦合法的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，包括步骤：镁锂分离：以含锂溶液作为纳滤原水，并通过纳滤法进行镁锂分离，获得纳滤产水和纳滤浓水；其中，在所述含锂溶液中，Li+的浓度为0.05g/L～2.0g/L，Mg2+的浓度为0.25g/L～20.0g/L，镁锂比不超过200；在所述纳滤产水中，Li+的浓度为0.10g/L～2.50g/L，Mg2+的浓度为0.01g/L～2.4g/L，镁锂比为0.01～3.0；深度除镁：将所述纳滤产水通过离子交换法或沉淀法或超滤法进行深度除镁，所述纳滤产水中的镁离子和钙离子被去除，获得深度除镁液；其中，在所述深度除镁液中，Li+的浓度为0.05g/L～2.0g/L，Mg2+的浓度为0.1mg/L～20.0mg/L；酸度调节：将所述深度除镁液的pH调节至3.0～7.0，获得酸化深度除镁液；富集浓缩：将所述酸化深度除镁液通过膜浓缩系统进行富集浓缩，获得富锂浓缩液和淡化产水；其中，在所述富锂浓缩液中，Li+的浓度为2.0g/L～20.0g/L；在所述淡化产水中，Li+的浓度为0.01g/L～0.10g/L；双极膜电渗析：将所述富锂浓缩液经过双极膜电渗析系统处理，所述双极膜电渗析系统包括相对设置的阳极室和阴极室，所述阳极室和所述阴极室之间夹设有由双极膜、阴膜和阳膜交替排列组成的膜堆，所述双极膜包括相贴附的阳极膜和阴极膜，所述双极膜的阴极膜和所述阳膜相对形成碱室，所述双极膜的阳极膜和所述阴膜相对形成酸室，所述阳膜和所述阴膜相对形成料液室；向所述阳极室和所述阴极室中通入极液，向所述碱室中通入氢氧化锂溶液，所述酸室中通入盐酸溶液，同时向所述料液室中通入所述富锂浓缩液，在直流电场的作用下，所述富锂浓缩液中的Li+经所述阳膜进入所述碱室，并在所述碱室形成氢氧化锂富集液；所述富锂浓缩液中的Cl‑经所述阴膜进入所述酸室，并在所述酸室形成盐酸富集液；在所述料液室形成富硼料液；氢氧化锂制备：所述氢氧化锂富集液经蒸发、结晶获得一水氢氧化锂粗品；所述一水氢氧化锂粗品经重结晶、干燥获得电池级氢氧化锂。