[發明專利]基于混合澄清槽的從含鋰堿性鹵水中提取鋰的工藝

有效

• 申請號: 201711298057.4
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107937734B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 李麗娟;張利誠;彭小五;時東;宋富根;聶峰;韓文生;姬連敏;宋雪雪;李慧芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B3/26
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

本發明公開了一種基于混合澄清槽的從含鋰堿性鹵水中提取鋰的工藝，其包括下述步驟：提供萃取水相、提供萃取有機相、萃取步驟、洗滌步驟、反萃步驟以及再生步驟。根據本發明的工藝采用全新的萃取體系，從含鋰堿性鹵水體系中萃取鋰，并且首次確定了基于混合澄清槽的萃取?洗滌?反萃?再生的全流程工藝，而不僅停留在萃取工段的基礎研究上，最終確定了該萃取體系所適配的每一工段的級數、流比以及各試劑濃度等工藝參數，提供了基于混合澄清槽的工業化生產工藝路線；該從含鋰堿性鹵水中提取鋰的工藝尤其適用于氯化鋰溶液在制備碳酸鋰產品過程中產生的濾液體系，以從該其中進一步提取鋰，從而實現了鹽湖鹵水的真正綜合循環利用，具有實際意義。

技術領域

本發明屬于鹽湖化工技術領域，具體來講，涉及一種基于混合澄清槽的從含鋰堿性鹵水中提取鋰的工藝。

背景技術

鋰是自然界中最輕的金屬，具有極強的電化學活性，其金屬和化合物被廣泛應用于玻璃、陶瓷煉鋁、有機化工、航空航天、核聚變等行業及領域作為熱核聚變(氫彈)的爆炸物，飛機、火箭和導彈的高性能推進燃料及核反應堆的屏蔽材料。鋰電池比普通電池高4～30倍的儲能以及具有良好的使用性能，很早就被用來作為魚雷、潛艇、宇宙飛行器的推動力。鋰鋁、鋰鎂合金高強質輕，是航空航天及火箭的良好材質，頗受軍工、航天產業青睞。21世紀，隨著對清潔能源需求的高漲和低價鋰鹽的生產，鋰能源將可能深刻地影響人們的生活，因而鋰被稱作“21世紀的能源金屬”。

目前從鹽湖鹵水中提取鋰的有效方法包括溶劑萃取法，而溶劑萃取法都不可避免地采用了FeCl₃作為協萃劑，使得萃取有機相密度增大，兩相密度差減小，對萃取分離設備要求較高；同時，引入FeCl₃后，在用堿對萃取劑再生時難度很大，需要非常精準的流量控制，否則會造成萃取率下降或萃取劑乳化失效等問題。此外，由于有機相中含有協萃劑FeCl₃，這就要求萃取料液(鹵水)必須保持弱酸性，否則就會造成Fe水解，進入萃取工段的鹵水必須進行酸化處理，而青海鹽湖中鋰與硼普遍伴生存在，酸化過程必然有硼酸析出，需要過濾處理，因此對于堿性體系中鋰的萃取無適用性。且目前用于鋰的萃取劑多數只能實現鋰鎂分離，對于堿金屬體系萃取效果很差。總之，由于協萃劑FeCl₃的存在，使得工藝流程較為復雜，工藝控制難度很大，設備投入大。

與此同時，在目前溶劑萃取行業所用的萃取設備中，離心萃取器雖然具有設備緊湊、傳質效率高且溶質滯留量小、萃取過程平衡時間短、物料滯留量少、分相迅速、參數調整反應迅速、易于實現自動化等諸多優點，但其也存在造價昂貴、操作困難、維修困難等缺點；而混合澄清槽則具有操作簡單、設備造價低廉等優勢，可用于克服上述離心萃取器的缺點。

因此，急需研發一種基于混合澄清槽且適用于從堿性鹵水中提取鋰的工藝方法，從而為實際工業化生產提供工藝指導。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于混合澄清槽的從含鋰堿性鹵水中提取鋰的工藝，該工藝采用不同于傳統的萃取體系，能夠從含鋰堿性鹵水體系中萃取其中的鋰，并且確定了基于混合澄清槽的萃取-洗滌-反萃-再生的全流程工藝，為實際工業化生產提供了工藝路徑。

為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種基于混合澄清槽的從含鋰堿性鹵水中提取鋰的工藝，包括步驟：

提供萃取水相：以含鋰堿性鹵水作為萃取水相；其中，所述含鋰堿性鹵水的pH為8～14，在所述含鋰堿性鹵水中，Li⁺的質量濃度為0.2g/L～8g/L，Na⁺的質量濃度不超過80g/L，K⁺的質量濃度不超過80g/L，Mg²⁺的質量濃度不超過15g/L，Ca²⁺的質量濃度不超過15g/L；