[發明專利]一種用于鹽湖鹵水中提鋰的螯合樹脂深度除鎂方法

有效

• 申請號: 201110237292.7
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102417194A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 寇曉康;王剛;李歲黨;劉瓊
• 申請（專利權）人: 西安藍曉科技新材料股份有限公司
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08;B01D15/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李紅團

技術領域

本發明涉及一種用于鹽湖鹵水中提取鋰的除鎂新方法，具體涉及一種用于高鎂鋰比鹽湖鹵水中提取碳酸鋰的螯合樹脂除鎂方法，屬于濕法冶金領域。

背景技術

金屬鋰及其化合物在能源和新材料方面具有重大應用前景。自然界中的鋰資源主要賦存于花崗偉晶巖型礦床、鹽湖鹵水、海水及地熱水中。據統計，鹽湖鹵水中鋰資源儲量約占鋰資源總量的70～80%，因此從鹽湖鹵水中提鋰將成為鋰鹽生產的主要途徑。目前，全球從鹵水中生產的鋰鹽產品（以碳酸鋰計）已占鋰產品總量的85%以上，從鹽湖鹵水中提鋰將成為21世紀鋰鹽生產的主攻方向。

從鹵水中提取鋰鹽在工業上一般都是采用蒸發-結晶-沉淀，其最終產品都是碳酸鋰。國內外從鹽湖鹵水中提取鋰鹽的工藝技術方法，歸納起來主要有沉淀法、萃取法、離子交換吸附法、碳化法、煅燒浸取法、許氏法和電滲析法等。其中對沉淀法、萃取法、吸附法和碳化法的研究較廣泛深入，是目前從鹽湖鹵水中提鋰的主要方法。沉淀法工藝可行，但工藝流程長，物料周轉量大，需多次煅燒過濾，操作步驟繁雜，最后的鋰浸取液中鋰濃度低，濃縮需要消耗大量的動力成本。萃取法回收率高，但流程長，設備腐蝕嚴重，且生產成本高，實現產業化有困難。離子交換吸附法則是使用鋰離子交換吸附劑如二氧化鈦、金屬磷酸鹽、復合銻酸鹽以及鋁鹽型吸附劑和有機離子交換樹脂等選擇性地處理高鎂鋰比的鹽湖鹵水，利用對鋰離子有選擇性吸附的吸附劑來吸附鋰離子，再將鋰離子洗脫下來，達到鋰離子與其它雜質離子分離的目的。

離子交換吸附法工藝簡單，回收率高，選擇性好，污染小，成本較低，與其它方法相比有較大優越性。在我國擁有全球鹵水鋰資源79％的青海柴達木盆地，如臺吉爾湖、一里坪、察爾汗和大柴旦等鹽湖一帶推廣吸附法生產鋰的工藝，在經濟價值和環保方面具有重要意義。現有的離子交換吸附法提取鋰的工藝如下：鹽湖原鹵水在經過鋰吸附劑處理后得到鎂鋰比為1：1-10：1的解吸液，其中鎂含量約為2?g/L，再經普通的陽離子交換樹脂處理將鎂鋰比降至1：1以下得除鎂液（以下簡稱一次除鎂液）。一次除鎂液中鎂的含量仍然高達100?mg/L左右，而且在后續濃縮過程中鎂的含量還會升高，在用碳酸鈉沉淀碳酸鋰的過程中影響碳酸鋰的收率和純度。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于鹽湖鹵水中提取鋰的除鎂新方法，該方法具有除鎂效果明顯，所生產碳酸鋰的收率和純度高等優點。鹽湖鹵水的組成如表1：

表1

本發明采用如下技術方案：

將鹽湖鹵水經過鋰吸附劑（核工業北京化工冶金研究院生產氫氧化鋁基鋰吸附劑AI-8或其它樹脂廠商可提供的同類產品）和陽離子交換之后的所得一次除鎂液，在0-100℃下以0.5-20?BV/h的速度通過螯合樹脂以去除其中的鎂，鎂含量下降至1?mg/L以下，再進一步濃縮沉淀制取碳酸鋰。

一次除鎂液通過螯合樹脂床的溫度為0-100℃，優選為10-60℃，更優選的溫度為10-40℃；

一次除鎂液通過螯合樹脂床的流速為0.5-20?BV/h，優選為5-20?BV/h，更優選的流速為5-10?BV/h；

本發明用于進一步除鎂的螯合樹脂可選擇胺基羧酸型大孔螯合樹脂或胺基膦酸型大孔螯合樹脂。

本發明所述的螯合樹脂的預處理劑和再生劑為濃度為2-8%的氫氧化鈉溶液，和濃度為3-9%的鹽酸溶液。

本發明是利用螯合樹脂對一次除鎂液進一步除鎂，在不改變鋰濃度的情況下鎂的含量可降低至1?mg/L以下，提高了后續碳酸鈉沉淀碳酸鋰的收率和純度。同時本發明又考慮到經濟性因素，一次除鎂采用現有工藝中的普通陽離子交換樹脂，而進一步除鎂采用價格較貴的螯合樹脂，比全部采用螯合樹脂工藝的價格相對便宜，這樣既達到了有效除鎂目的又降低了生產成本。

本發明使用螯合樹脂在一次除鎂后進一步除鎂具有耗費化工原料少、工藝簡單、操作容易、無污染的優點，同時碳酸鋰產品純度高達99%以上，收率能達到95%以上。

具體實施方式

本發明還將結合實施例作進一步詳述：

實施例1：

鹽湖原鹵水（組份見表1）在經過鋰吸附劑（核工業北京化工冶金研究院生產氫氧化鋁基鋰吸附劑AI-8）處理，吸附流速為2-10?BV/h,平均吸附容量為2.8-3.3?g/L。以水作為淋洗劑，用量0-18BV可得到鎂鋰比為1：1-10：1的解吸液。不同的解吸液再經陽離子交換樹脂LSD-010（由西安藍曉科技有限公司生產）處理，將鎂鋰比降至1：1以下得除鎂液（簡稱為一次除鎂液）。

實施例2：