[發明專利]從鹽湖鹵水中提取鋰的方法

有效

• 申請號: 201710248598.X
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107021513B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉昉;李茹
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C01D15/00
• 分類號: C01D15/00;B01D15/00;B01J20/08;B01J20/30
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 張徭堯;武森濤

本發明涉及從鹽湖鹵水中提取鋰的方法，屬于鹵水提鋰技術領域。本發明解決的技術問題是提供從鋰濃度較低的鹽湖鹵水中提取鋰的方法。該方法包括如下步驟：a、吸附：在鹽湖鹵水中依次加入鋁鹽和氫氧化鈣固體，攪拌反應，反應時間≥1h，取沉淀，得到鋰吸附產物；b、脫附：將鋰吸附產物脫吸附，得到鋰溶液。本發明方法，可以從鋰濃度較低，鎂鋰比較高的鹵水中直接吸附提鋰，無需進行蒸發濃縮，也不需要預先降低鎂鋰比，操作簡單。吸附劑的形成與鋰的吸附同時進行，省去了單獨制備吸附劑這一環節，且原料價廉易得，工藝路線簡單。本發明方法鋰的吸附率較高，且常規脫附后，脫附液中的鎂鋰質量比很低。

技術領域

本發明涉及從鹽湖鹵水中提取鋰的方法，屬于鹵水提鋰技術領域。

背景技術

21世紀以來，鋰及其化合物在高能電池、航空航天、核聚變發電及超輕高強度鋰合金等領域得到了廣泛應用，在現代工業中占據越來越重要的地位，因而有21世紀不可替代的能源金屬之稱。特別是新能源產業的快速發展，導致鋰的市場需求量急劇增加，鋰資源的開發顯得尤為重要。

鹽湖鹵水中蘊含著非常豐富的鋰資源，約占全球總量的69％。鹽湖提鋰與傳統的礦石提鋰相比，具有工藝簡單、成本低、效率高等特點。目前，鹽湖提鋰已成為鋰工業的主攻方向，由此得到的鋰產品占全球總量的80％以上。

然而，鹵水成分復雜，常與Na、K、Mg、Ca、B等多種離子共存，化學性質的相似性使得提鋰難度較大。而我國鹽湖大多呈現高鎂鋰比的特性，大量存在的鎂離子使得鋰的分離更加困難，因此鎂鋰分離成為提鋰的主要技術難題之一。

目前，鹵水提鋰的方法主要有沉淀法、溶劑萃取法、吸附法等。其中，吸附法由于回收率高、選擇性好等特點，與其他方法相比具有較大的優越性。傳統的吸附法，均是先制備吸附劑，再將吸附劑投入鹵水中進行提鋰，吸附劑的制備是其中的關鍵步驟。如專利申請DE2058910A公開了采用二氧化錳離子篩從鹽湖鹵水中選擇性吸附堿金屬離子，離子篩上的H⁺被Li⁺、Na⁺、K⁺或Rb⁺從鹽湖鹵水中交換出來，專利US5389349A提出了一種新的吸附劑：鋁鹽型吸附柱，具體是采用多晶Al(OH)₃和夾層的LiX(鹵化鋰、碳酸氫鋰、硫酸鋰)，形成具有尺寸不小于140美國標準的分子篩吸附柱，用于回收鹽湖鹵水中的氯化鋰。這些方法均需要單獨制備吸附劑，其工藝路線復雜，無疑增加了提鋰的成本。

劉高等采用氫氧化鋁沉淀法進行提鋰(劉高,鐘輝.氫氧化鋁沉淀法提鋰的研究[J].鹽業與化工,2011,3:25-27)，在鎂鋰混合液中先加入六水氯化鋁，再滴加氫氧化鈉溶液從而提鋰。該方法適用于鋰濃度較高的鹵水提鋰，但是，我國鹽湖鹵水中的鋰含量偏低(一般在幾百mg/L 范圍)，采用該文獻的方法從鋰濃度較低的鹽湖鹵水中提鋰，吸附率低。因此，如果將該方法應用到我國鹽湖鹵水中，需要先蒸發濃縮提高鋰濃度，這無疑會增加操作。此外，該方法得到的沉淀產物中含有大量的NaCl，意味著大量鈉離子吸附在產物里，需要采用大量水洗去除，增加成本。

發明內容

針對以上缺陷，本發明解決的技術問題是提供直接從鋰濃度較低的鹽湖鹵水中提取鋰的方法。

本發明從鹽湖鹵水中提取鋰的方法，包括如下步驟：

a、吸附：在鹽湖鹵水中依次加入鋁鹽和氫氧化鈣固體，攪拌反應，反應時間≥1h，取沉淀，得到鋰吸附產物；其中，按摩爾比，鋁鹽中的鋁與鹵水中的鋰的摩爾比為3～5:1；氫氧化鈣與鹵水中的鋰的摩爾比6～9:1；

b、脫附：將鋰吸附產物脫吸附，得到鋰溶液。

優選的，所述鋁鹽為氯化鋁、硝酸鋁或硫酸鋁。

進一步的，優選按摩爾比，鋁鹽中的鋁與鹵水中的鋰的摩爾比為4～5:1。

優選的，反應時間為2～6h。