[發明專利]從含鋰鹵水中提鋰的方法

有效

• 申請號: 201510268977.6
• 申請日: 2015-05-22
• 公開（公告）號: CN104925836B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 張全有;李杰;賈永忠;孫進賀;張麗芬;景燕;謝紹雷;姚穎
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所;浙江晶泉水處理設備有限公司
• 主分類號: C01D15/00
• 分類號: C01D15/00;C02F1/28
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司44304
• 代理人: 孫偉峰

技術領域

本發明屬于分離科學技術領域，具體地講，涉及一種利用鋰離子吸附裝置從含鋰鹵水中提鋰的方法。

背景技術

金屬鋰具有很強的化學活性，其單質或化合物因獨特的優點被廣泛應用于冶金、陶瓷、電池材料、核工業、航空航天等領域。在國民經濟和國防建設中，鋰是具有重要意義的戰略資源。

鋰在自然界中的賦存形式有固體和液體兩種。固體鋰礦藏主要為鋰輝石、鋰云母等偉晶巖礦；液體鋰礦主要以鋰離子形式存在于鹽湖鹵水、海水、地熱水及油田水中。從全球的開發和生產狀況看，80％的鋰產品來源于液體鋰資源，鹵水提鋰成為鋰工業的發展主流。我國提鋰的熱點集中在西部的鹽湖，提鋰方法主要有沉淀法、煅燒法、碳化法、溶劑萃取法及吸附法等，其中離子吸附法是從低鋰濃度鹵水提鋰的最有效方法。

目前合成的單一鋰離子特效吸附劑呈粉末狀態，而其與有機聚合物制成的復合吸附劑呈小顆粒狀態；在裝填成固定床層進行吸附-脫附過程中，前者粒徑細小，流動性和滲透性差，后者又在鹵水和洗脫液的循環作用下容易發生粉化，固定床層阻力增大，給提鋰工業化帶來困難。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種從含鋰鹵水中提鋰的方法，該方法利用成型的鋰離子吸附裝置從含鋰鹵水中提鋰時，流量穩定、阻力不變、使用壽命長，且吸附量高、吸附和脫附速率快、脫附率高。

為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種從含鋰鹵水中提鋰的方法，包括步驟：A、將含鋰鹵水流經鋰離子吸附裝置；B、當所述鋰離子吸附裝置吸附飽和時，用水洗脫所述鋰離子吸附裝置中的夾帶含鋰鹵水，獲得殘余鹵水；所述水的流經方向與所述含鋰鹵水的流經方向相反；C、將預配制的鋰離子脫附劑流經步驟B獲得的鋰離子吸附裝置，使所述鋰離子吸附裝置上的鋰離子轉移至所述脫附劑中，得到富鋰脫附液；D、所述富鋰脫附液經濃縮、沉淀分離得到碳酸鋰。

進一步地，所述含鋰鹵水流經所述鋰離子吸附裝置的溫度為10℃～60℃，流速為50mL/(min·L)～150mL/(min·L)。

進一步地，在進行所述步驟A之前，用NH₃·H₂O-NH₄Cl緩沖溶液將所述含鋰鹵水的pH調至9～11。

進一步地，所述含鋰鹵水中鋰離子的濃度為20mmol/L～40mmol/L。

進一步地，所述脫附劑流經所述鋰離子吸附裝置的溫度為10℃～80℃，流速為50mL/(min·L)～100mL/(min·L)。

進一步地，所述脫附劑的濃度為0.01mol/L～1mol/L；所述脫附劑選自鹽酸、硝酸、硫酸、硫酸銨水溶液中的任意一種。

進一步地，所述鋰離子吸附裝置中的吸附劑為由吸附前驅體LiMn₂O₄、Li₄Mn₅O₁₂、Li_1.6Mn_1.6O₄、Li₂Ti₃O₇、Li₄Ti₅O₁₂、LiAlO₂中的任意一種洗脫鋰離子后得到。

進一步地，所述殘余鹵水回收并入所述含鋰鹵水中進行提鋰。

進一步地，所述富鋰脫附液采用太陽能曬池或加熱蒸發的方法進行濃縮，得到濃縮脫附液；其中，所述濃縮脫附液中鋰離子的濃度為1.40mol/L～2.15mol/L；所述濃縮脫附液沉淀的方法具體為：向所述濃縮脫附液中加入碳酸鈉，在60℃～90℃下沉淀轉化30min～90min。

進一步地，所述鋰離子吸附裝置至少包括一個鋰離子吸附柱或兩個及以上相互串聯的鋰離子吸附柱。

本發明通過采用成型的鋰離子吸附裝置從含鋰鹵水中進行提鋰，該含鋰鹵水在流經鋰離子吸附裝置時流量穩定且阻力不增大，同時該鋰離子吸附裝置的吸附量高、吸附和脫附速率快、脫附率高。

附圖說明

通過結合附圖進行的以下描述，本發明的實施例的上述和其它方面、特點和優點將變得更加清楚，附圖中：

圖1是根據本發明的實施例的從含鋰鹵水中提鋰的方法的步驟流程圖；

圖2是根據本發明的實施例的從含鋰鹵水中提鋰的方法的裝置圖。

具體實施方式