[發(fā)明專利]一種鋁電解質(zhì)中鋰元素選擇性鹽酸浸出的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811155285.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109055763A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王兆文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B26/12;C25C3/18;C01D15/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國(guó)勝

本發(fā)明公開(kāi)一種鋁電解質(zhì)中鋰元素選擇性鹽酸浸出的方法，涉及鋁電解質(zhì)提取回收技術(shù)領(lǐng)域。其包括以下步驟：將含有鋰元素的鋁電解質(zhì)粉碎并篩分；將鹽酸與水混合，并調(diào)整酸溶液pH值小于5.5；將鋁電解質(zhì)加入到酸溶液中，攪拌并加熱進(jìn)行浸出，反應(yīng)溫度為20?95℃，鋁電解質(zhì)加入量依據(jù)氟離子濃度和酸度控制，酸度為pH值小于5.5，氟離子濃度大于0.2g/L；反應(yīng)結(jié)束后，將混合液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌，得到濾液和過(guò)濾物；濾液用于提取鋰元素，過(guò)濾物經(jīng)洗滌、干燥，返回電解鋁廠生產(chǎn)電解質(zhì)，和/或，返回浸出過(guò)程中。本發(fā)明選擇性浸出鋰鹽，回收高附加值鋰鹽，同時(shí)得到純度較高適用于鋁電解質(zhì)生產(chǎn)的工業(yè)電解質(zhì)，電解鋁生產(chǎn)的能耗和提取成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁電解質(zhì)提取回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用鹽酸選擇性浸出鋁電解質(zhì)中鋰元素的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)電解鋁工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)鋁土礦資源的需求量急劇增加。我國(guó)高品位鋁土礦已經(jīng)面臨枯竭，只有大量的中低品位鋁土礦被開(kāi)釆利用，生產(chǎn)冶金級(jí)氧化鋁。這種中低品位鋁土礦中含有大量的堿金屬元素，特別是我國(guó)鋁土礦主要產(chǎn)區(qū)的鋁土礦中，鋰鹽含量較高。大量含有鋰鹽的氧化鋁作為原料用于電解鋁生產(chǎn)，導(dǎo)致鋁電解槽中的電解質(zhì)成分發(fā)生變化，鋰鹽在電解質(zhì)中大量富集，降低電解質(zhì)初晶溫度和氧化鋁溶解度，造成鋁電解溫度下降，爐底沉淀增加，電流效率下降，噸鋁能耗增加，直接影響我國(guó)鋁電解工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，是我國(guó)鋁電解工業(yè)亟待解決的問(wèn)題。因此去除鋁電解質(zhì)中的鋰元素，對(duì)我國(guó)鋁電解工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。于此同時(shí)，鋰鹽的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，如鋰電池、鋁鋰合金、溴化鋰空調(diào)、原子能工業(yè)、有機(jī)合成等，對(duì)鋰鹽的需求迅猛發(fā)展，鋰資源也面臨挑戰(zhàn)。如果能將含鋁電解質(zhì)作為鋰鹽資源，提取其中的鋰鹽，對(duì)我國(guó)鋰鹽工業(yè)的發(fā)展也具有重要意義。

目前，采用硫酸溶液可以使將鋁電解質(zhì)中的鋰鹽浸出，但是這種浸方式不僅會(huì)浸出鋰鹽，而且會(huì)將鋁電解質(zhì)中的所有組分都浸出出來(lái)，如此，不僅增加了酸消耗量，而且后續(xù)的鋰鹽與其他組分分離困難，造成生產(chǎn)成本的大幅度增加。

綜上所述，亟需提出一種能夠選擇性浸出鋰鹽，回收高附加值鋰鹽，同時(shí)得到純度較高適用于鋁電解質(zhì)生產(chǎn)的工業(yè)電解質(zhì)，降低電解鋁生產(chǎn)的能耗，降低綜合平均提取費(fèi)用的鋁電解質(zhì)中鋰元素選擇性鹽酸浸出的方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鋁電解質(zhì)中鋰元素選擇性鹽酸浸出的方法，該方法能夠有效提取電解質(zhì)中的鋰元素，回收高附加值鋰鹽，同時(shí)得到純度較高適用于鋁電解質(zhì)生產(chǎn)的工業(yè)電解質(zhì)，降低電解鋁生產(chǎn)的能耗和提取成本。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種鋁電解質(zhì)中鋰元素選擇性鹽酸浸出的方法，包括以下步驟：

S1、將含有鋰元素的鋁電解質(zhì)粉碎并篩分；

S2、將鹽酸與水混合，并調(diào)整酸溶液的pH值小于5.5；

S3、將步驟S1處理后的鋁電解質(zhì)加入到步驟S2得到的酸溶液中，攪拌并加熱進(jìn)行浸出，在浸出過(guò)程中，反應(yīng)溫度為20-95℃，鋁電解質(zhì)的加入量依據(jù)溶液中氟離子濃度和酸度綜合控制，其中，酸度為pH值小于5.5，氟離子濃度大于0.2g/L；

S4、反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)后的混合液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌，得到反應(yīng)后一次濾液和一次過(guò)濾物；

S5、一次濾液用于提取鋰元素，一次過(guò)濾物經(jīng)洗滌、干燥，返回電解鋁廠用于鋁電解質(zhì)生產(chǎn)，和/或，返回浸出過(guò)程中。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟S1中，所述鋁電解質(zhì)粉碎后，過(guò)80-200目篩進(jìn)行篩分。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟S1之前，所述鋁電解質(zhì)為其與添加劑混合，并焙燒后得到的改變鋰鹽物相為可溶性鋰鹽的鋁電解質(zhì)。