[發(fā)明專利]一種鹽湖鹵水生產(chǎn)高純度氯化鋰的新工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710679007.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN108658101A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何永平;邢紅;張占偉;王文海;王興富;謝康民;王石軍;毛新宇;楊建育;齊唯;孫永龍;馬存彪;張榮子;宋生忠;陳彩霞;張成勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海鹽湖工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C01D15/04
• 分類號(hào): C01D15/04
• 代理公司: 北京國(guó)帆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝

本發(fā)明公開了一種鹽湖鹵水生產(chǎn)高純度氯化鋰的新工藝，包括以下步驟：1)操作方式：該工藝采用連續(xù)操作，即通過工藝計(jì)算的數(shù)據(jù)，優(yōu)化各裝置規(guī)模，優(yōu)選操作方式，實(shí)現(xiàn)的連續(xù)運(yùn)行，2)原料：(a)鹽湖鹵水，其中：Li⁺濃度0.01?0.20g/L，Mg²⁺濃度30?50g/L，Na⁺濃度30?45g/L，K⁺濃度9?14g/L，Cl?濃度200?300g/L；(b)鹽湖鹵水提鉀后老鹵溶液，其中：Li⁺濃度0.25?0.6g/L，Mg²⁺濃度100?120g/L，Na⁺濃度0.1?0.2g/L，Cl^?濃度300?400g/L；3)產(chǎn)品：通過本創(chuàng)新工藝，可制得含量≥99.5％的合格氯化鋰鹽溶液產(chǎn)品，本創(chuàng)新工藝共包括如下1～6等工藝過程，4)以離子交換吸附法提鋰工藝從鹽湖鹵水中提取并初步精致得到的含氯化鋰合格液，通過工藝過程1，從鹽湖鹵水或者從鹽湖鹵水提鉀后老鹵溶液300：1～600：1的老鹵中。

技術(shù)領(lǐng)域

本創(chuàng)新工藝涉及的技術(shù)領(lǐng)域是在以鹽湖鹵水為原料，采用離子交換吸附法提鋰的基礎(chǔ)上，根據(jù)大量小試實(shí)驗(yàn)、中試實(shí)驗(yàn)，利用選擇性吸附提鋰技術(shù)、電滲析技術(shù)、納濾技術(shù)、反滲透(RO)技術(shù)、樹脂吸附技術(shù)等，生產(chǎn)高純度氯化鋰鹽溶液的新工藝。

背景技術(shù)

目前，氯化鋰的主要生產(chǎn)方法有轉(zhuǎn)換法、溶劑萃取法、離子吸附交換法、鹽析法、鋰鹽轉(zhuǎn)換法、冷凍法等，液膜法等。轉(zhuǎn)化法主要分為礦石直接轉(zhuǎn)換法、碳酸鋰或氫氧化鋰轉(zhuǎn)換法、硫酸鋰轉(zhuǎn)換法、氫氧化鋰直接氧化法，我國(guó)大部分氯化鋰生產(chǎn)采用碳酸鋰或氫氧化鋰轉(zhuǎn)換法，國(guó)外鋰鹽轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)氯化鋰生產(chǎn)工藝。離子吸附交換法主要用于鹵水、海水及地?zé)猁u水中提取鋰。已研制的吸附劑(交換劑)主要包含氫氧化鋁型吸附劑、二氧化錳吸附劑、二氧化鈦鋰吸附劑及復(fù)合梯酸吸附劑，應(yīng)用在提取氯化鋰上的主要是復(fù)合銻酸吸附劑。

鹽湖提鋰指從含鋰的鹽湖鹵水中提取鋰并生產(chǎn)鋰產(chǎn)品。鹽湖鹵水提鋰通常要經(jīng)過鹽田日曬蒸發(fā)、分階段得到不同鹽類、鹽溶液提純等階段，最后將鋰鹽從溶液中分離提取，得到所需鋰鹽產(chǎn)品。從鹽湖鹵水中提鋰，工藝簡(jiǎn)單、成本低，已逐漸取代鋰礦石生產(chǎn)鋰。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鹽湖鹵水鋰資源儲(chǔ)量約占鋰資源總量的70％～80％，因此鹽湖鹵水提取鋰生產(chǎn)碳酸鋰將成為鋰鹽生產(chǎn)的主攻方向。縱纜國(guó)內(nèi)從鹽湖鹵水中提取鋰工藝方法，主要有沉淀法、萃取法、離子交換吸附法、碳化法、煅燒浸取法和電滲析法等。其中沉淀法、萃取法、離子交換吸附法和碳化法研究較廣泛深入，是主要鹽湖鹵水提取鋰的方法。離子吸附法的最大優(yōu)點(diǎn)是從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保上都有很大的優(yōu)越性，且工藝簡(jiǎn)單、回收率高、選擇性好。該方法的關(guān)鍵是要研究性能優(yōu)良的吸附劑，要求吸附劑對(duì)鋰有優(yōu)良的選擇吸附性，以便能排除鹵水中大量共存的堿金屬、堿土金屬離子的干擾，吸附劑的吸附――洗脫性能要穩(wěn)定，適合較大規(guī)模的操作使用。目前國(guó)外只有美國(guó)FMC公司使用這一工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

青海鹽湖工業(yè)股份有限的下屬子公司青海鹽湖佛照藍(lán)科鋰業(yè)股份有限公司利用鋰吸附劑選擇性吸附高鎂低鋰型鹵水中的鋰，完成了初步鎂鋰分離(鎂鋰比為500：1或更高)，同時(shí)合成出了性能優(yōu)良的鋰吸附劑，該吸附劑可排除鹵水中大量共存的堿金屬、堿土金屬離子的干擾，選擇性吸附鹵水中的鋰離子，該吸附劑在近3年多的運(yùn)行中其性能指標(biāo)都可達(dá)到目標(biāo)要求。其次吸附劑的吸附/脫吸性能穩(wěn)定，適合大規(guī)模的操作使用，制備方法簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，對(duì)環(huán)境無污染。但因鹽湖提鋰的后續(xù)工藝處于研發(fā)階段，沒可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)，利用鹽湖鹵水生產(chǎn)高純度氯化鋰鹽溶液工藝尚處于空白。

新工藝內(nèi)容

本工藝的研發(fā)目的是提供了一種鹽湖鹵水生產(chǎn)高純度氯化鋰的新工藝，以鹽湖鹵水為原料，進(jìn)行離子交換吸附法提鋰的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)氯化鋰的新工藝路線。該工藝以提鋰后的含鋰合格液為原料，采用了離子篩吸附技術(shù)、納濾技術(shù)、電滲析技術(shù)、反滲透技術(shù)、樹脂吸附技術(shù)等，生產(chǎn)高純度氯化鋰鹽溶液產(chǎn)品或?yàn)槠渌掠武嚠a(chǎn)品提供原料氯化鋰溶液，該工藝將應(yīng)用于青海鹽湖工業(yè)股份有限公司十三五規(guī)劃的鋰鹽發(fā)展產(chǎn)業(yè)，為鹽湖鋰資源的循環(huán)利用提供了保障。其具體特征內(nèi)容如下：