[發明專利]一種鈉鉀混合氯鹽高效分離聯產HCl的方法

有效

• 申請號: 201711244407.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107986235B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 姚勝蘭
• 申請（專利權）人: 湖南中大技術創業孵化器有限公司
• 主分類號: C01B7/03
• 分類號: C01B7/03;C01F7/76;C01D15/08;C01D17/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

本發明提供了一種鈉鉀混合氯鹽高效分離聯產HCl的方法，該方法包括以下步驟：(1)將鈉鉀混合氯鹽與硫酸混合，進料至曼海姆爐中進行反應，得到硫酸鹽和HCl氣體；用酸溶液浸取鋰云母提鋰廢渣，然后固液分離，得到沉礬劑和浸取廢渣；(2)將步驟(1)中得到的硫酸鹽和沉礬劑混合，使硫酸鹽溶解得到混合溶液，然后將混合溶液蒸發濃縮至鈉鹽飽和濃度，再冷卻結晶并進行固液分離，所得固體為鉀礬，濾液為鈉礬溶液。本發明的方法工藝簡單，成本低廉，易于工藝化生產，鈉鉀混合氯鹽的高效分離真正意義上實現了鋰云母的綜合利用效率的提高。本發明中鈉、鉀混合鹽分離率可高達97.25％以上，得到的鉀明礬純度高達99.75％。

技術領域

本發明屬于化工技術領域，尤其涉及一種鈉鉀混合氯鹽高效分離聯產HCl的方法。

背景技術

江西宜春鋰云母礦中含有Li、Na、K、Rb、Cs、Al和F等多種有價值的金屬和非金屬元素，具有極大的經濟價值，鋰云母礦中Li₂O含量在4～5wt.％，僅次于鋰輝石的6～8wt.％，K₂O 含量可高達8.5wt.％，并且含有的Rb和Cs等為貴金屬元素，因此在提取鋰、銣、銫之后，對鈉鉀進行綜合開發利用具有十分重要經濟和戰略價值。

鉀、鋁是我國的重要礦產資源，其中鉀是我國的緊缺資源。鋰云母作為鉀、鋁的潛在資源越來越受到國內外研究的重視。目前，國內綜合利用鋰云母均沒有經濟、技術上合理的處理工藝。我國是鋰云母儲量大國，江西宜春更有“亞洲鋰都”稱號，存在大量原生及伴生長石礦，但目前我國的鋰云母礦中鉀、鋁均未得到有效利用或利用效率很低。

十二水合硫酸鋁鉀，又稱鉀明礬或鉀礬，是含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽，化學式KAl(SO₄)₂·12H₂O，無色透明集合八面體結晶，或與立方體、菱形十二面體形成聚形，屬于α型明礬類復鹽，有玻璃光澤。硫酸鋁鉀為酸性鹽，在食品行業，主要用作中和堿性的疏松劑，與碳酸氫鈉反應緩慢，并隨有氣體產生，降低堿性可使食品酥脆，同時有較強的收斂作用，可入藥物。鉀明礬生產方法主要有明礬石法和化學合成法。明礬石法經煅燒、溶出、萃取、結晶而制得，或者以鋁土礦等為原料，經粉碎、酸浸、分離、沉礬等步驟，即可破碎包裝入庫。由于生產周期長，產率低，能耗高，并且隨著天然明礬石礦藏的不斷開采，資源越來越少，開采及生產成本也不斷增加?；瘜W合成法是用硫酸鉀和硫酸鋁生產合成鉀明礬，化學合成法存在能耗高，蒸汽耗用量大，成本昂貴等缺點。

在國家政策支持下，我國新能源產業將迎來加速發展和布局調整的重要機遇。鋰電池新能源作為當今新能源發展的重要產業之一備受關注，電池級碳酸鋰為鋰電池材料的基礎性材料，用量較大，產品質量要求高，目前主要依賴于進口，國內鋰礦提鋰制備電池級碳酸鋰仍處于起步發展階段。在鋰云母資源綜合利用開發的研究工作中，國內主要采用固氟高溫礦相重構法提取堿金屬鹽并制備電池級碳酸鋰；如中國專利CN201210080657.4提供了一種處理鋰云母礦的方法，該方法針對鋰云母的成分和礦物結構，設計特定的礦相重構目標，使堿金屬元素等轉化為易溶于水的化合物，然后經水浸提取分離有價堿金屬元素的化合物；但是該類方法提取溶液進行鹽分離后會產生大量的鈉鉀混合氯鹽，由于鈉鉀以混鹽形式存在大大降低其應用領域和應用價值，造成資源浪費，因此，亟需開發一種有效分離回收混鹽中鈉、鉀元素以提高鋰云母精礦綜合利用率的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種鈉鉀混合氯鹽高效分離聯產HCl的方法，該方法不僅突破了鋰云母精礦綜合利用的技術瓶頸，而且工藝簡單、生產成本低廉、易于工業化生產。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種鈉鉀混合氯鹽高效分離聯產HCl的方法，包括以下步驟：

(1)將鈉鉀混合氯鹽與硫酸混合，進料至曼海姆爐中進行反應，得到硫酸鹽和HCl氣體；用酸溶液浸取鋰云母提鋰廢渣，然后固液分離，得到沉礬劑和浸取廢渣；