[發明專利]一種碳酸鋰的制備工藝

有效

• 申請號: 201710041119.7
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106745102B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 劉利德;張能;寧鵬;于雪峰;許振琪;俞蒞軍;代軍禮;雷榮祥;孫學敏;張元金;蒲治文
• 申請（專利權）人: 青海鹽湖工業股份有限公司
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝

本發明公開了一種碳酸鋰的制備工藝，包括如下步驟：步驟S1除雜濃縮工序：鹽湖鹵水除雜濃縮后，形成含鋰濃縮液；步驟S2碳化沉鋰工序：向步驟S1的含鋰濃縮液中加入尿素法生產聯二脲過程中的副產物十水碳酸鈉晶體形成反應液，初始狀態時，反應液中碳酸鈉與鋰的摩爾比為1.2～1.6：2，經反應后生成碳酸鋰沉淀；步驟S3后序處理工序：分離出步驟S2生成的碳酸鋰沉淀，經洗滌、干燥得到碳酸鋰產品。本發明利用尿素法生產聯二脲的副產物十水碳酸鈉晶體，解決了對該物料的回收利用問題，節省了其長途運輸成本。同時也節省了碳酸鋰的制備成本，具有較高的經濟效益。采用本發明的制備工藝，還能得到高質量的碳酸鋰產品，利于后期使用。

技術領域

本發明涉及鹵水提鋰的技術領域，具體涉及一種碳酸鋰的制備工藝。

背景技術

鋰是自然界中最輕的金屬，具有高比熱、高電導率和化學活性強等獨特的物理化學特性，有著廣泛的用途。目前，鋰金屬及其化合物在玻璃陶瓷、電解鋁、潤滑脂、空調制冷和有機合成、冶金、醫藥、化工、試劑等傳統工業領域的應用持續增長，在鋁鋰合金、鋰電池和核聚變等民用工業、高科技和軍工領域的應用也得到迅猛擴大。因其在鋰電池方面的應用，鋰金屬還被稱為“21世紀能源新貴”。

目前，從自然界中提取鋰的最普遍的方法是礦石提鋰法，該法是指以鋰輝石、鋰云母等固體鋰礦石為原料，生產碳酸鋰和其他鋰產品，鋰輝石是主要的含鋰礦物之一，又稱α型鋰輝石，理論含鋰量為3.75％。礦石提鋰法包括石灰石燒結法和硫酸法，基于成本和工藝的考慮，現普遍采用的是硫酸法，其工藝是將α型鋰輝石焙燒至1000℃左右時，使其轉變為β型鋰輝石，然后將β型鋰輝石與硫酸混合，經酸化焙燒，生成可溶硫酸鋰，通過浸出得到硫酸鋰溶液，經凈化、蒸發濃縮、沉鋰干燥后制得初級碳酸鋰產品。該方法經過50多年的發展工藝已經成熟，但是在該方法中，硫酸只能浸出β型鋰輝石，而不能與α型鋰輝石反應，因此，需首先通過高溫焙燒將α型鋰輝石轉化為結構較為疏松的β型鋰輝石，因此從反應原理的角度考慮，無法降低硫酸法提鋰工藝所花費的成本。且目前國內鋰鹽生產及裝備水平參差不齊，多數企業裝備落后，污染嚴重，不利于硫酸法的廣泛開展。

鹽湖鹵水中鋰資源占自然界鋰資源總量的70～80％，因此，從鹽湖鹵水中提取鋰是當今提鋰工藝的主攻方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳酸鋰的制備工藝，用于解決現有的礦石提鋰法成本高、工藝復雜、污染嚴重的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種碳酸鋰的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1除雜濃縮工序：

將鹽湖鹵水除雜濃縮后，形成含鋰濃縮液；

步驟S2碳化沉鋰工序：

向所述含鋰濃縮液中加入碳酸鈉物料形成反應液，反應初始狀態時，所述反應液中碳酸鈉與鋰的摩爾比為1.2～1.6：2，經反應后，在所述反應液中生成碳酸鋰沉淀，

其中，所述碳酸鈉物料為尿素法生產聯二脲過程中的副產物十水碳酸鈉晶體；

步驟S3后序處理工序：

分離出所述碳酸鋰沉淀，經洗滌、干燥后得到最終產物碳酸鋰產品。

優選地，所述步驟S1除雜濃縮工序包括如下步驟：

步驟a1：將所述鹽湖鹵水送入裝有鋰吸附劑的吸附-脫附裝置內，經過吸附、淋洗和脫附操作，制得鋰脫附液；

步驟b1：通過陽離子交換樹脂去除所述鋰脫附液中的鎂離子，制得除雜液；

步驟c1：采用反滲透濃縮工序和蒸發濃縮工序對所述除雜液實現濃縮，形成含鋰濃縮液。

進一步，步驟S1中所述含鋰濃縮液的鋰濃度為20～25g/L。