[發(fā)明專利]從含鋰溶液中經(jīng)濟(jì)地提取鋰的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201611052616.9 | 申請(qǐng)日: | 2011-07-08 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN107012339A | 公開(kāi)(公告)日: | 2017-08-04 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 全雄;權(quán)五俊;金起弘;宋昌浩;韓基天;金畿永 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 浦項(xiàng)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究院 |
| 主分類號(hào): | C22B26/12 | 分類號(hào): | C22B26/12;C22B7/00;C22B3/44;C01B25/30;C22B26/22 |
| 代理公司: | 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11018 | 代理人: | 張燕,王珍仙 |
| 地址: | 韓國(guó)慶*** | 國(guó)省代碼: | 暫無(wú)信息 |
| 權(quán)利要求書(shū): | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū): | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 溶液 經(jīng)濟(jì) 提取 方法 | ||
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年7月8日,申請(qǐng)?zhí)枮?01180039418.8,發(fā)明名稱為“從含鋰溶液中經(jīng)濟(jì)地提取鋰的方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及從含鋰溶液中提取鋰的方法。
背景技術(shù)
目前鋰的應(yīng)用擴(kuò)展到了各種工業(yè),包括可再充電電池、玻璃、陶瓷、合金、潤(rùn)滑劑和制藥工業(yè)。鋰可再充電電池作為混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車的主要能源近來(lái)受到關(guān)注,并且預(yù)期用于汽車的鋰可再充電電池的市場(chǎng)會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)到用于手機(jī)和筆記本的傳統(tǒng)小型電池市場(chǎng)的大約100倍。
此外,趨向更嚴(yán)格環(huán)境規(guī)則的全球性運(yùn)動(dòng)可能不僅擴(kuò)展鋰的應(yīng)用到混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè),還擴(kuò)展到電子、化學(xué)和能源領(lǐng)域。因此,預(yù)期對(duì)鋰的國(guó)內(nèi)和國(guó)外需求都會(huì)顯著地增加。
鋰的主要來(lái)源可為礦物、鹽水和海水。雖然例如鋰輝石、透鋰長(zhǎng)石和鋰云母等礦物包含大約1%至1.5%的相對(duì)大量的鋰,但是其提取涉及復(fù)雜的工藝,例如浮選、高溫煅燒、粉碎、酸混合、提取、純化、濃縮和沉淀。這些工藝需要高的能量消耗,被認(rèn)為不符合成本效益,并且在鋰提取中酸的使用還會(huì)引起環(huán)境污染。
已報(bào)道大約2.5×1011噸的鋰溶于海水中。雖然大多數(shù)技術(shù)包括插入含吸收劑的提取裝置到海水中,以便在有選擇地吸收鋰之后通過(guò)用酸處理來(lái)提取鋰,但由于包含在海水中的鋰的濃度不超過(guò)0.17ppm,所以從海水中直接提取鋰的效率非常低,并且非常不經(jīng)濟(jì)。
由于上述缺點(diǎn),目前從天然鹽湖生產(chǎn)的鹽水中提取鋰,但是例如Mg、Ca、B、Na、K、SO4的鹽也溶于鹽水中。
此外,包含在鹽水中的鋰的濃度為約0.3g/L至1.5g/L,并且包含在鹽水中的鋰通常以具有約13g/L的溶解度的碳酸鋰的形態(tài)提取。即使假設(shè)包含在鹽水中的鋰完全轉(zhuǎn)變成碳酸鋰,鹽水中的碳酸鋰的濃度限于1.59~7.95g/L(Li2CO3的分子量為74,并且鋰的原子量為7。如果鋰的濃度乘以5.3(74÷14≒5.3),則可估計(jì)碳酸鋰的濃度)。由于多數(shù)情況下碳酸鋰的濃度低于碳酸鋰的溶解度,提取的碳酸鋰再次溶解,因此存在鋰提取的收率極低的問(wèn)題。
通常,為從鹽水中包含的鋰中提取碳酸鋰,將從天然鹽湖中泵出的鹽水儲(chǔ)存在蒸發(fā)塘中,然后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的室外自然蒸發(fā),例如約一年,以數(shù)十倍地濃縮鋰。然后,將例如鎂、鈣、硼的雜質(zhì)進(jìn)行沉淀以去除,所述方法需要大于溶解度的碳酸鋰的量以進(jìn)行沉淀。
例如,中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)1626443記載了提取鋰的方法,其中,在太陽(yáng)熱能下蒸發(fā)和濃縮鹽水,然后將濃縮液進(jìn)行反復(fù)的電滲析,以便獲得包含濃縮的鋰并具有低含量鎂的鹽水。
這種傳統(tǒng)方法需要蒸發(fā)和濃縮鹽水,費(fèi)時(shí)且不具生產(chǎn)性,尤其在雨季更是如此。此外,當(dāng)鋰與其它雜質(zhì)以鹽的形態(tài)沉淀時(shí),鋰的損失不可避免。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,可提供通過(guò)使用具有低溶解度的磷酸鋰而從鹽水中以高提取產(chǎn)率經(jīng)濟(jì)地提取高純度磷酸鋰的方法,該方法不需要長(zhǎng)時(shí)間的鹽水蒸發(fā)和濃縮工藝。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,提供了通過(guò)向溶液中加入磷供應(yīng)材料以從溶解的鋰中沉淀磷酸鋰從而從含鋰溶液中經(jīng)濟(jì)地提取鋰的方法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述磷供應(yīng)材料可為選自由磷、磷酸、磷酸鹽及其混合物組成的組中的一種。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述磷酸鋰的濃度可為0.39g/L或更大。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述含鋰溶液中鋰的濃度可為0.1g/L或更大。更具體地,濃度可為0.2g/L或更大,或0.5g/L或更大。然而由于高濃縮鋰需要大量的時(shí)間,60g/L或更高的濃度可能不經(jīng)濟(jì)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述方法可進(jìn)一步包括通過(guò)過(guò)濾從所述含鋰溶液中沉淀的磷酸鋰而提取磷酸鋰的步驟。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述含鋰溶液可為鹽水。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述鹽水可含有包括鎂、硼、鈣或其混合物的雜質(zhì)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,在通過(guò)在所述鹽水中加入磷供應(yīng)材料而從溶解的鋰中沉淀磷酸鋰以前,所述方法可進(jìn)一步包括通過(guò)在所述鹽水中加入羥基離子而沉淀并去除在所述鹽水中的包括鎂、硼、鈣或其混合物的雜質(zhì)的步驟。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述通過(guò)加入磷供應(yīng)材料而從溶解的鋰中沉淀磷酸鋰的步驟可在室溫或更高溫度下進(jìn)行。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,所述羥基離子可為氫氧化鈉負(fù)離子。
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