[發明專利]以碳酸鹽型鹵水和硫酸鹽型鹵水為原料用重疊兌鹵法制取碳酸鋰的生產方法

有效

• 申請號: 201110358864.7
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN102491378A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 陳兆華;陳默
• 申請（專利權）人: 陳兆華
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明屬于無機鹽化工領域，具體涉及一種以碳酸鹽型鹵水和硫酸鹽型鹵水為原料用重疊兌鹵法制取碳酸鋰的生產方法。

背景技術

碳酸鋰具有極高的價值和廣闊的市場前景，目前國內外從鹵水中制取鋰鹽方法有多種，主要有：

1、鹵水-鋁酸鹽沉淀法；

2、有機溶劑萃取法；

3、離子篩法(離子交換、吸附)(見《海湖鹽與化工》第29卷第4期第9～13頁)；

4、蒸發結晶分離法；

5、沉淀法；

6、浮選法；(見《海湖鹽與化工》第二十卷第四期第20～26頁；第22卷第1期第14～16頁。第二十九卷第4期第9-13頁)。

7、鹵水-熱分解法：配合用石灰乳除硫酸根，而后用高溫爐分解，使氯化鎂轉變成HCl和MgO，水浸氧化鎂殘渣，再在浸出液中加純堿除去剩余的鎂離子，最后制取鋰鹽產品。

8、太陽池法，利用碳酸鹽型鹵水，常溫下自然蒸發至鹵水中碳酸鋰飽和，再移至太陽池內，利用太陽能加熱鹵水，由于碳酸鋰為逆溶解度，隨溫度的上升，溶解度下降的原理，使碳酸鋰在鹵水中析出。

9、中國專利ZL200710024943.8提出的利用鹽湖老鹵生產高純氧化鎂及鋰鹽的工藝。

國內鹽湖資源據礦產儲量最新調查資料，青藏高原共有鹽湖352個，總面積達2.1465萬平方公里，鹽湖主要有碳酸鹽型與硫酸鹽型兩種水化學類型。但西藏到目前為止，只有扎布耶鹽湖經十幾年對碳酸鋰的研究、試驗形成一定的生產規模，而碳酸鋰的取得率為25％左右，產品質量含碳酸鋰為60～70％，其它有幾個鹽湖還在試驗之中，因此為青藏高原鹽湖鋰資源的開發提供了一條新的途徑迫在眉睫。

碳酸鹽型含鋰鹵水在提取碳酸鋰的過程中，鋰在鹵水中的富集是難題，因為碳酸鋰的溶解度很小，而且又是逆溶解度，根據西藏鹽湖對鋰在鹵水中的富集數據，夏季鹵水中鋰的飽和含量為1.5g/l左右，冬季鹵水中鋰的飽和含量為2.5g/l左右，即在夏季自然蒸發量大，有利于生產時，碳酸鋰的溶解度小，冬季嚴寒季節，不利于生產時，碳酸鋰的溶解度大，而工業普遍使用的太陽池又給生產帶來了很大困難。

硫酸鹽型含鋰鹵水，在提取碳酸鋰的過程中，鋰在鹵水中雖然能富集，根據多家鹽化廠生產數據，一般鋰離子可富集到8g/l以上，最高鋰離子可達12g/l，但鎂、鋰分離又是多年鹽化工生產鋰鹽中的難題。

發明內容

本發明的目的是針對上述兩種類型鹵水在提取鋰過程中的難題，提供一種以碳酸鹽型鹵水和硫酸鹽型鹵水為原料用重疊兌鹵法制取碳酸鋰的生產方法。

本發明的目的可以通過以下措施達到：

一種以碳酸鹽型鹵水和硫酸鹽型鹵水為原料用重疊兌鹵法制取碳酸鋰的生產方法，包括如下步驟：

1)將碳酸鹽型鹵水與硫酸鹽型鹵水混合進行第一次兌鹵，調節兩種鹵水的用量使混合鹵水中的CO₃^2-離子與Mg²⁺離子完全反應生成堿式碳酸鎂，兌鹵完成后的鹵水蒸發濃縮，再固液分離除去堿式碳酸鎂沉淀，得到鋰富集鹵水；

2)將鋰富集鹵水與蒸發濃縮至鋰離子濃度飽和或接近飽和的碳酸鹽型鹵水混合，進行第二次兌鹵，調節兩種鹵水的用量使混合鹵水中的Li⁺離子生成碳酸鋰，兌鹵完成后固液分離出碳酸鋰沉淀，用熱水洗滌得到的碳酸鋰沉淀并干燥，得到碳酸鋰產品。

本發明的方法進一步還可以包括如下第三次兌鹵的步驟：第二次兌鹵完成并固液分離出的液體，與洗滌碳酸鋰沉淀后的洗滌液合并，再與硫酸鹽型鹵水混合進行第三次兌鹵，調節兩種鹵水的用量使混合鹵液中的CO₃^2-離子與Mg²⁺離子完全反應生成堿式碳酸鎂；

第三次兌鹵后的鹵水直接與第一次兌鹵完成后的鹵水混合，再一起進行蒸發濃縮，然后固液分離除去堿式碳酸鎂沉淀，得到鋰富集鹵水以進行第二次兌鹵；

或者，第三次兌鹵后的鹵水先蒸發濃縮，得到的鹵水再與第一次兌鹵且蒸發濃縮后的鹵水混合，然后一起進行固液分離除去堿式碳酸鎂沉淀，得到鋰富集鹵水以進行第二次兌鹵；

或者，第三次兌鹵后的鹵水先蒸發濃縮，再固液分離除去堿式碳酸鎂沉淀，得到的液體與第一次兌鹵得到的鋰富集鹵水合并以進行第二次兌鹵。

本發明的方法只通過步驟1)和步驟2)即可得到較高純度和收率的碳酸鋰產品，但是為了使鹵水中的鋰得到最大程度的提取以及減少廢水的排出，可以在步驟1)和2)之后增加第三次兌鹵的過程。