[發(fā)明專利]提取鋰化合物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780092312.1
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN110785503B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·蒂霍寧
• 申請（專利權(quán)）人: 奧圖泰(芬蘭)公司
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B3/04;C22B3/20;C01D15/08;C01D7/06
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 王海寧

本發(fā)明涉及由含鋰礦物制備鋰化合物的方法和設(shè)備。該方法包括：a)浸出步驟，其中在含有堿性碳酸鹽的浸出水溶液中浸出含鋰礦物，以從含鋰礦物中釋放鋰和磷酸鹽，從而獲得含有碳酸鋰和磷酸鹽的浸出漿料，b)碳酸化步驟，其中在CO₂的存在下，將由浸出步驟獲得的含有碳酸鋰和磷酸鹽的浸出漿料與堿土金屬化合物反應(yīng)，以獲得包含碳酸氫鋰的碳酸化漿料，和使浸出漿料中所含的磷酸鹽作為不溶性磷酸鹽化合物沉淀，c)固液分離步驟，其中對從碳酸化步驟獲得的碳酸化漿料進行固液分離，其中未溶解的礦物和磷酸鹽化合物作為能夠被回收或丟棄的固體分離，從而獲得含碳酸氫鋰的溶液。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從礦物或礦物精礦中提取鋰化合物的方法。

對鋰和鋰化合物的需求是金屬資源中增長最快的需求之一。可以從礦物、鹽水和海水中提取鋰。含鋰的礦物來源是鋰輝石(spodumene)、透鋰長石(pentalite)和鋰云母(lepidolite)。

礦物和礦物精礦含有脈石，例如含磷的磷灰石。當目標是高純度鋰產(chǎn)物或中間產(chǎn)物時，挑戰(zhàn)通常是確保從鋰產(chǎn)物中正確分離雜質(zhì)。

WO2007103083A2中描述了一種從含鋰礦物提取鋰的方法，其公開了使用堿性物質(zhì)進行提取，提供沉淀的副產(chǎn)物，同時鋰被溶解。然后鋰從該溶液直接沉淀成碳酸鹽。但是，這種過程也典型會引起雜質(zhì)與碳酸鋰一起沉淀。

US2004/0005267A1公開了通過如下方式制備低鈉碳酸鋰的方法：使用蘇打灰從純化的鹽水中沉淀碳酸鋰，過濾從而獲得固體碳酸鋰，引入二氧化碳氣體以使固體碳酸鋰反應(yīng)到碳酸氫鹽水溶液中，可以使固體雜質(zhì)由此分離。

當通過堿性碳酸鹽浸出工藝加工含鋰的礦物精礦(例如鋰輝石精礦)時，已觀察到磷雜質(zhì)溶解并作為不溶性磷酸鹽化合物進一步匯至最終碳酸鋰產(chǎn)物。典型地，磷酸鹽雜質(zhì)是與鋰和/或不希望有的金屬的化合物。典型將碳酸鋰進一步加工以形成其它鋰化學(xué)物質(zhì)，例如氫氧化鋰。在進一步加工期間，磷雜質(zhì)的存在可能導(dǎo)致鋰損失。磷雜質(zhì)典型源自于精礦的脈石礦物，例如磷灰石。在源自于具有小于0.5％磷灰石的精礦的最終碳酸鋰鹽中，典型的磷酸鹽水平(作為單質(zhì)P)在500至2000ppm的范圍內(nèi)。

發(fā)明簡述

與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)置和方法相關(guān)的缺點之一是，脈石礦物中存在的磷酸鹽在鋰(或鋰輝石)浸出環(huán)境中是部分溶解的，并且與鋰和/或不希望的化合物反應(yīng)從而在期望的鋰產(chǎn)物(典型為碳酸鋰)中形成不需要的磷酸鋰化合物。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法和用于實施該方法的設(shè)置，以減輕雜質(zhì)的上述缺點或鋰損失。通過特征如獨立權(quán)利要求所述的方法和設(shè)置來實現(xiàn)本發(fā)明的目的。從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。

本發(fā)明提出一種在含鋰礦物(例如含鋰精礦，典型是鋰輝石精礦)的碳酸鹽浸出過程中將磷酸鹽物質(zhì)作為不溶性化合物除去的方法。本發(fā)明基于如下思想：在碳酸化(carbonization)階段期間使磷酸鹽物質(zhì)沉淀從而抑制磷酸鹽與鋰反應(yīng)。

本發(fā)明的方法和設(shè)置的優(yōu)點是作為期望的產(chǎn)物獲得鋰，即作為碳酸氫鋰或碳酸鋰，而不是由與鋰反應(yīng)的雜質(zhì)磷酸鹽形成的不期望的副產(chǎn)物。利用本發(fā)明的方法和設(shè)備，可以實現(xiàn)磷含量小于300ppm的碳酸鋰產(chǎn)物，更典型地小于200ppm。沒有本發(fā)明的話，最終產(chǎn)物的磷含量將為500-2000ppm。

附圖簡述

下文中將參照附圖通過優(yōu)選實施方案更詳細地描述本發(fā)明，其中：

圖1是本發(fā)明的示例實施方案的流程圖。

發(fā)明詳述

本發(fā)明涉及制備鋰化合物的方法，更具體地涉及從含鋰的礦物制備一種或多種類型的鋰碳酸鹽的方法，特別是碳酸氫鋰(鋰的碳酸氫鹽)和/或碳酸鋰。本發(fā)明的方法包括：