[發明專利]電池級碳酸鋰的制備方法

有效

• 申請號: 201910296092.5
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110002477B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 王懷有;王敏;李錦麗;鐘遠
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08
• 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;呂穎

本發明公開了一種電池級碳酸鋰的制備方法，包括：S1、向鹽湖鹵水提鋰母液中同時滴加鋁鹽溶液和氫氧化鈉溶液進行共沉淀反應，獲得成核體系；S2、將成核體系陳化后進行固液分離，獲得鋰鋁水滑石濾餅；S3、將鋰鋁水滑石濾餅洗滌、干燥，獲得鋰鋁水滑石；S4、煅燒鋰鋁水滑石，將獲得的煅燒產物依次進行水浸、固液分離，獲得含鋰溶液；S5、將含鋰溶液進行濃縮富集，獲得濃縮富鋰液；S6、對濃縮富鋰液進行沉淀反應，獲得電池級碳酸鋰。本發明的制備方法將含有碳酸鋰的鹽湖鹵水提鋰母液作為原料先行制備鋰鋁水滑石，再通過煅燒?水浸的方法將鋰離子轉移至水溶液中，實現鋰離子與雜質離子的分離，獲得電池級碳酸鋰，充分利用鋰資源，提高了資源利用效率。

技術領域

本發明屬于鹽湖資源綜合利用技術領域，具體來講，涉及一種電池級碳酸鋰的制備方法。

背景技術

鋰是自然界最輕的金屬元素，銀白色，具有高比熱、高電導率和化學活性強等獨特的物理化學特性，有著廣泛的用途。目前，金屬鋰及其化合物在玻璃陶瓷、電解鋁、潤滑脂、空調制冷和有機合成、冶金、化工、醫藥和試劑等傳統工業領域的應用持續增長，在鋁鋰合金、鋰電池和核聚變等能源、軍工、航空航天、核工業等領域的應用也迅猛擴大，因此被譽為“工業味精”，也被許多國家視為重要的戰略物資；又因其在鋰電池方面的應用，被譽為“推動世界進步的能源金屬”。自然界中，鋰資源主要賦存于固體礦石和液體鹵水中。鹵水鋰資源在世界鋰資源開發中的重要地位已確立了近30年，它在應用及提取鋰化合物方面已引起鋰資源開發行業的重視。國際上鋰鹽生產的趨勢是以鹽湖提鋰為主，礦石法提鋰為輔；而我國由于鹽湖鹵水提鋰具有資源量大、成本低等優點，且隨著固體鋰礦資源日益枯竭，鹽湖鹵水已逐漸成為鋰資源的主要來源。

目前針對高鎂鋰比鹽湖提鋰技術的主流工藝，主要包括：鹽田工藝、鎂鋰分離、含鋰溶液除雜、碳酸鋰的沉淀轉化等工藝步驟；其中，碳酸鋰的沉淀轉化是將碳酸鈉溶液加入到富鋰溶液中，通過沉淀反應制備碳酸鋰，同時固液分離后產生碳酸鋰母液，即為鹽湖鹵水提鋰母液，這部分碳酸鋰母液中鋰的含量仍可達到1g/L～2g/L，是一種重要鋰資源，有待于回收再利用。

針對上述碳酸鋰母液，目前對其回收再利用的工藝一般是先采用鹽酸去除其中的碳酸根，再加堿調整其pH；如此，其一工藝復雜，其二需要耗費酸堿，成本高，并且其中的碳酸根沒有得到合理利用，浪費資源。因此，針對這部分碳酸鋰母液，有必要探索全新的回收再利用方法。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種電池級碳酸鋰的制備方法，該制備方法將含有碳酸鋰的鹽湖鹵水提鋰母液作為原料制備電池級碳酸鋰，充分利用其中的鋰資源，提高了資源利用效率。

為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種電池級碳酸鋰的制備方法，其包括步驟：

S1、向鹽湖鹵水提鋰母液中同時滴加鋁鹽溶液和氫氧化鈉溶液，使三者在25℃～70℃下進行共沉淀反應，并且保持體系的pH為8～13，獲得具有鋰鋁水滑石晶核的成核體系；其中，在所述鹽湖鹵水提鋰母液中，Li⁺的濃度為1g/L～2g/L，CO₃^2-的濃度為10g/L～30g/L，OH^-的濃度為5g/L～25g/L；

S2、將所述成核體系于50℃～150℃下陳化6h～48h后進行固液分離，獲得鋰鋁水滑石濾餅；

S3、將所述鋰鋁水滑石濾餅洗滌、干燥，獲得鋰鋁水滑石；

S4、于200℃～800℃下煅燒所述鋰鋁水滑石10min～100min，將獲得的煅燒產物進行水浸，固液分離后，獲得含鋰溶液；其中，在所述含鋰溶液中，Li⁺的濃度為2.0g/L～12.0g/L；

S5、將所述含鋰溶液于電滲析系統內進行濃縮富集，獲得濃縮富鋰液；其中，在所述濃縮富鋰液中，Li⁺的濃度為13.0g/L～22.0g/L；