[發明專利]從高原碳酸鹽型鹵水中制備碳酸鋰的方法

有效

• 申請號: 201610212616.4
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105883862B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 董亞萍;李武;曾云;朱賢麟;劉鑫;胡斌;李東東;高丹丹;邊紹菊;彭嬌玉;楊小平;黃維農
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所;西藏國能礦業發展有限公司
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08;C02F9/10;C02F1/14
• 代理公司: 深圳市舜立知識產權代理事務所(普通合伙)44335
• 代理人: 李亞萍

1.一種從高原碳酸鹽型鹵水中制備碳酸鋰的方法，其包括步驟：

第一步，碳酸鹽型原始鹵水A在秋季之前，進行蒸發濃縮，并根據環境條件的變化，不斷向蒸發濃縮鹵水中導入淡水或稀鹵水以調節鋰離子濃度，使得鋰離子不以礦物形式析出，當鹵水中鋰離子濃度達到1.2g/L～1.8g/L時，將鹵水導入深度大于或等于2m的深池鹽田中繼續蒸發濃縮，在將鹵水導入深池鹽田過程中該鹵水先經過一個堆放有脫水芒硝的鹽池，控制進入深池鹽田鹵水中硫酸根離子的濃度20g/L～30g/L；

第二步，隨著季節轉入高原地區的冬季，環境溫度為-15℃～-5℃時，大量十水芒硝優先析出，隨著溫度繼續降低和結晶水的析出，硼砂、氯化鈉、氯化鉀也以含水鹽或簡單鹽的形式析出，在此情況下，鹵水中鋰離子濃度迅速上升，以鹵水中硫酸根離子濃度為控制指標，當硫酸根離子的濃度降低到4g/L～7g/L時，鹵水中鋰離子濃度迅速上升至2.6g/L～3.5g/L，固液分離后得到富鋰碳酸鹽鹵水B和芒硝礦；

第三步，將第二步得到的富鋰碳酸鹽鹵水B導入升溫系統中升溫至20℃～60℃，析出碳酸鋰精礦，該碳酸鋰精礦的品位在60％以上。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，當鹵水中鋰離子濃度接近1.5g/L時，將鹵水導入所述深度大于或等于2m的深池鹽田中繼續蒸發濃縮。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，當季節處于秋季時，環境溫度較高，鹵水最低溫度在5℃以上時，將鋰離子濃度控制在接近1.2g/L導入深池鹽田。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，當季節處于秋季時，環境溫度較低，鹵水最低溫度在0℃以下，將鋰離子濃度控制在接近1.8g/L導入深池鹽田。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一步中，當季節轉入秋季，氣溫開始降低，鹵水最低溫度在0℃～5℃，將鋰離子濃度在接近1.2g/L的鹵水先導入深度小于或等于0.5m的淺池鹽田中繼續蒸發濃縮，蒸發至鹵水中鋰離子濃度接近1.8g/L時導入深池。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第三步中鹵水B導入的升溫系統為太陽能升溫系統，在該太陽能升溫系統中升溫過程包括以下步驟：

將鹵水B在太陽能升溫系統中自上而下噴出，同時將100℃～200℃的熱空氣與所述鹵水B相向或相交的方式導入，使得鹵水B和熱空氣以相對或相交運動的形式進行熱交換，從而鹵水溫度迅速上升至20℃～60℃并流入保溫池中；

將所述鹵水在保溫池中保溫2～48小時，不斷析出碳酸鋰，待鹵水中鋰離子濃度降至1g/L～2g/L時固液分離得到碳酸鋰精礦。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第三步中鹵水B導入的升溫系統為溫棚池，在該溫棚池中升溫過程包括以下步驟：

提供一溫棚池，該溫棚池包括池體及封閉該池體的透光罩，沿該池體的長度方向，該池體的寬度逐漸減小，且該池體的深度逐漸增加，該溫棚池內的溫度比外界溫度高20℃～50℃；

在秋冬季節且環境溫度-30℃～0℃時，將鹵水B沿所述溫棚池的長度方向且自池體的寬度大的一端導入所述溫棚池，所述鹵水B在該溫棚池的池體的寬度大且深度淺的區域進行快速換熱、快速升溫，并快速析出碳酸鋰，當鹵水B到達該溫棚池的池體的寬度小且深度深的區域，鹵水B經過充分換熱溫度達到穩定，并析出大量碳酸鋰，待鹵水中鋰濃度降至1g/L～2g/L時固液分離得到碳酸鋰精礦。

8.如權利要求1或6或7所述的方法，其特征在于：所述第三步中鹵水B在升溫系統中升溫至40℃～50℃。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第三步中，通過限制升溫系統中水量的蒸發率低于10％，得到的碳酸鋰精礦的品位達到90％以上。