[發明專利]氯化物型含鉀地下鹵水聯合提取鉀、硼、鋰的方法

有效

• 申請號: 201310452762.0
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103523801A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 譚秀民;張秀峰;張利珍;李琦;趙恒勤
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所
• 主分類號: C01D3/06
• 分類號: C01D3/06;C01B35/10;C01D15/08;C01F11/46
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

技術領域

本發明屬于鹵水資源綜合利用領域，具體涉及一種富含鉀、硼、鋰的氯化物型地下鹵水提取氯化鉀、硼酸、碳酸鋰的方法。

背景技術

我國是一個可溶性固體鉀鹽礦貧乏的國家，現有鉀資源除鹽湖資源外，在湖北、四川以及青海等地還有較豐富的地下鹵水資源。該鹵水資源除富含鉀外還含有鈉、硼、鎂、鈣、鋰及多種具有開發價值的微量元素。經濟的開發該鹵水資源只有在采用高效節能技術的同時，綜合利用鹵水中的化學資源，降低產品的綜合能耗，才能使生產的氯化鉀具有競爭力。

現有技術中，有鹵水制取鉀鹽和硼酸的工藝是，首先在蒸發器中注入鹵水進行蒸發脫鈉，脫鈉母液繼續蒸發后產生硼鉀混合鹽，硼鉀混合鹽用浮選方法分離得到鉀鹽和硼酸，現有技術的缺點是工業化生產難以實現，浮選工藝存在當浮鉀母液和浮硼母液無法嚴格分開時，鉀硼將無法分離的缺陷，而且產品質量差。

發明內容?

本發明的目的是為了解決氯化物型地下鹵水資源開發過程中鉀、硼、鋰聯合提取的技術難題，提供一種能綜合利用氯化物型地下鹵水中鉀、硼和鋰，制取出氯化鉀、硼酸和碳酸鋰的方法。

本發明通過以下技術方案予以實現：原鹵首先高溫蒸發析出氯化鈉，濃縮至一定倍數；濃縮后的鹵水經樹脂吸附、解吸附、蒸發濃縮、冷卻結晶制取硼酸；吸附后液中加入硫酸鈉溶液，沉淀析出硫酸鈣；沉鈣母液經過兩次高溫蒸發析鈉—低溫冷卻析鉀工序，得到氯化鉀產品；往析鉀母液中加入碳酸鈉溶液，沉淀析出碳酸鋰，經洗滌、干燥后制取碳酸鋰產品；提鋰后的老鹵返回至起始蒸發階段循環利用。其特征在于其步驟依次包括：

（1）?原鹵蒸發濃縮至一定倍數，析出氯化鈉，且其他元素損失率盡量不損失；

（2）?對濃縮后的鹵水采用離子交換法提硼，樹脂吸附硼后經解吸得到洗脫液，洗脫液經蒸發濃縮、冷卻結晶制取硼酸，樹脂再生后循環使用；

（3）?吸附后液加入硫酸鈉溶液沉淀鈣，獲取硫酸鈣產品；

（4）?沉鈣母液經過兩次蒸發—冷卻工序，獲取氯化鈉和氯化鉀；

（5）?往步驟（4）中析鉀母液加入碳酸鈉溶液，發生沉淀反應析出碳酸鋰，經洗滌、干燥后得到碳酸鋰產品；

（6）?沉鋰后的老鹵返回至起始蒸發階段。

上述的方法，其特征在于：步驟（1）前期蒸發濃縮倍數2~6倍，將分離出部分氯化鈉，有效富集鹵水。

上述的方法，其特征在于：步驟（2）離子交換樹脂為D403、D564和XSC-700中的一種，吸附率為80%～100%；離子交換樹脂采用稀硫酸解吸，稀氫氧化鈉溶液再生，解吸率為90%～100%。

上述的方法，其特征在于：步驟（3）采用芒硝沉淀法回收鈣，鈣回收率在75~85%，確保鈣大部分去除，且鉀和鋰盡可能少析出。

上述的方法，其特征在于：步驟（4）經過兩次高溫蒸發析鈉—低溫冷卻析鉀工序后鹵水密度為1.310g/cm³～1.420g/cm³，確保鹵水中鋰含量盡可能高。

上述的方法，其特征在于：步驟（5）碳酸鈉加入量為理論用量的105%～130%，制取的碳酸鋰純度較高，雜質較少，質量達國標合格品以上要求。

上述的方法，其特征在于：步驟（6）將提鋰后的老鹵返回至起始蒸發階段，組成一個循環的閉路流程，無廢水排放，工藝綠色環保。

氯化物型地下鹵水中鉀、鈉、硼、鈣、含量均較高，采用簡單的蒸發冷卻工藝將不能使鉀、硼有效分離，而高鈣條件下鋰不容易有效回收。

因此，同現有技術相比，本發明針對鹵水中鉀、硼高濃度共存不易分離的現象，采用硼特效離子交換樹脂吸附法分離、提取硼。同時，本發明綜合考慮了鹵水中鉀、硼、鋰的提取，從而有效解決了之前氯化物型地下鹵水難以綜合利用鋰、硼、鉀的技術難題。本發明具有工藝簡單、資源利用率高、綠色環保等特點，符合國家發展循環經濟和礦產資源綜合利用政策的要求。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1