[發明專利]從碳酸鹽型鹵水中提取碳酸鋰的方法

無效

• 申請號: 201210031264.4
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102583454A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 鄭綿平;卜令忠;余疆江;伍倩;乜貞;王云生
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院鹽湖與熱水資源研究發展中心
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術領域

本發明涉及一種無機鹽的提取方法，更準確地說，涉及一種從碳酸鹽型鹵水中提取碳酸鋰的方法。

背景技術

隨著高性能鋰材料的不斷開發和應用，世界對于鋰的需求量日益增大。近年來，鹽湖鹵水提鋰已逐漸替代硬巖鋰礦提鋰，成為鋰鹽的主要生產方法。我國的鋰資源比較豐富，且主要分布在高原地區的鹽湖中，其中西藏鹽湖鹵水的鋰資源主要是碳酸鹽型，對于從鹵水中提取、利用鋰的研究是一項十分有意義的工作。

中國專利99105828.3(從碳酸鹽型鹵水中提取鋰鹽方法)公開了一種從碳酸鹽型鹵水中提取鋰鹽的方法。該方法利用高原寒冷的自然優勢，促使芒硝大量沉淀，從鹽湖中抽取高鋰低硫酸根鹵水作原料，采用多級冷凍日曬淺水池-控制池-結晶池-母液池，使石鹽、芒硝在日曬淺水池中大量沉淀分離，而鋰則在鹵水中達到預濃縮，然后集中到控制池，使鹵水中的鋰含量達1.5～2.8g/L，且溫度在5℃以上，控制倒鹵至結晶池，使結晶池中富集高品位、厚度大的高鋰混鹽，其含碳酸鋰品位在5％以上。

中國專利02129355.4(利用太陽池從碳酸鹽型鹵水中結晶析出碳酸鋰的方法)提供了一種用太陽池作為結晶池從碳酸鹽型鹵水中結晶析出碳酸鋰的方法。太陽池直接以粘土圍成，池底是塑膜和水菱鎂礦的夾心結構，池體內壁鋪有黑色土工膜或高密度聚乙烯、聚氯乙烯等作為襯墊，將太陽池的蓄熱過程與碳酸鋰的析出過程融為一體，可得品位在60％左右的碳酸鋰混鹽，這種方法的成本低廉，池體結構簡單，充分利用太陽能，經濟效益較高。

中國專利200620172864.2(用于鹵水提鋰的太陽池裝置)提供了一種用于鹵水提鋰的太陽池裝置。池體包括主體結構層，該層沿著池體的側壁和底部向上均依次分布有防水防潮層、保溫層、防腐防水吸熱層。裝置由四層或五層結構組成，最上層為防腐防水吸熱層，其選用有效吸熱性能良好的防腐蝕材料和特殊保溫結構，使太陽池保溫蓄熱效果更好，經20～40天吸收太陽能蓄熱后，冬春季節池底溫度可達30～50℃，夏秋季節池底溫度可達50～80℃，從而加速從碳酸鹽型鹵水中結晶析出碳酸鋰，提高結晶率，提高生產效率，可實現連續操作。

在上述方法的基礎上，本發明進一步探索從碳酸鹽型鹵水中高效低廉提取高品位碳酸鋰的技術手段。

在高原地區高寒條件下，碳酸鹽型鹵水中的鋰鹽不易集中析出，而是易在鹵水日曬蒸發的過程中分散析出，這樣極不利于高品位碳酸鋰的提取。研究表明，碳酸鋰的溶解度具有負溫度效應，即碳酸鋰在水中的溶解度是隨著溫度的升高而降低的，而碳酸鹽型鹵水中的其他鹽類則大多數具有正溫度效應，即其溶解度是隨著溫度的升高而升高的。因此，當鹵水中的鋰含量達到或接近飽和點后，溫度便成為碳酸鋰沉淀析出的控制指標，可利用加熱鹵水升溫沉鋰的原理從碳酸鹽型鹵水中提取高品位碳酸鋰。

采用人工加熱法或碳化法雖然可以集中析出碳酸鋰，但卻需要耗費大量的礦物燃料，這在能源匱乏的西藏高原地區并不可行。而單純依靠太陽能輻射加熱鹵水形成太陽池結晶析鋰，盡管可使鹵水升溫而基本無蒸發，但鹵水的升溫速率較慢，導致生產周期較長，從太陽池中灌鹵到收獲鋰混鹽需要長達兩個多月的時間。并且，目前針對池體所采取的保溫措施不僅成本較高，而且還無法滿足工藝要求，特別是池體的蓄熱能力較差，使得鹵水的晝夜溫差大，在白天太陽的強烈照射下，鹵水溫度最高可升至40℃，但到夜間鹵水溫度則會大幅度降低，導致石鹽、硼砂等鹽類從低溫鹵水中結晶析出，而已經從高溫鹵水中沉淀析出的部分碳酸鋰又會重新回溶到鹵水中，嚴重影響了碳酸鋰的品位。另外，采用上述專利方法(99105828.3、02129355.4、200620172864.2)所產出的鋰混鹽，由于其品位不高，還需長距離運輸到內地才能進行加工提純，這樣每年都會耗費大量的運費和能源。

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供了一種從碳酸鹽型鹵水中提取碳酸鋰的方法，充分考慮鹽湖的地理和資源優勢，采用鹽梯度保溫太陽池-地熱水熱交換-適溫淡水擦洗綜合技術，從碳酸鹽型鹵水中高效低廉且無污染地提取高品位碳酸鋰。

本發明的技術解決方案是：