[發明專利]一種從含鋰低鎂鹵水中制備氫氧化鋰的方法

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• 申請號: 202010216986.1
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111394745A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 劉麗慧;林佳靜;張如歌
• 申請（專利權）人: 意定（上海）信息科技有限公司
• 主分類號: C25B1/16
• 分類號: C25B1/16;C25B9/08;C22B3/44;C22B26/12;C22B3/40
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

1.一種從含鋰低鎂鹵水中制備氫氧化鋰的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用無機堿調節含鋰低鎂鹵水的pH值至10以上沉淀鈣和鎂，得到除鈣和鎂的含鋰鹵水；所述含鋰低鎂鹵水中鋰的濃度為0.2～6g/L，鎂的濃度6g/L；

(2)采用有機萃取劑萃取所述除鈣和鎂的含鋰鹵水中的鋰，得到含鈉和鉀的萃余液和含鋰負載有機相；然后用無機酸溶液對所述含鋰負載有機相進行反萃，得到鋰鹽溶液；所述無機酸溶液為二氧化碳和水的混合液、鹽酸、硫酸或硝酸；

(3)將所述鋰鹽溶液純化后進行電解，得到氫氧化鋰溶液；當步驟(2)中的無機酸溶液為硫酸或硝酸時，所述電解為雙極膜電滲析；當步驟(2)中的無機酸溶液為二氧化碳和水的混合液或鹽酸時，所述電解為雙極膜電滲析或離子膜電解；

(4)將所述氫氧化鋰溶液依次進行濃縮和析晶，得到氫氧化鋰和氫氧化鋰沉鋰母液。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含鋰低鎂鹵水包括含鋰低鎂鹽湖鹵水、鹽湖鹵水經吸附法除雜和濃縮鋰后制備的含鋰低鎂解吸液、所述含鋰低鎂解吸液經反滲透得到的含鋰低鎂濃縮液、鹽湖鹵水通過一價離子選擇性電滲析處理獲得的含鋰低鎂電滲析濃縮液、鹽湖鹵水通過納濾除鎂處理獲得的含鋰低鎂納濾溶液、高鎂鹵水加入碳酸鈉或碳酸氫鈉除鎂后獲得的含鋰低鎂鹵水、地下鹵水、沉鋰母液、鋰電池廢料浸出液和鋰礦石浸出液中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的無機堿包括氫氧化鋰、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀和氨水中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的純化包括對所述鋰鹽溶液依次進行板框過濾、多介質過濾、超濾和樹脂吸附；所述純化后的鋰鹽溶液中鋰的濃度為2～25g/L。

5.根據權利要求1或4所述的方法，其特征在于，當所述步驟(3)中的電解為雙極膜電滲析時，所述雙極膜電滲析在雙極膜電滲析裝置中進行；

所述雙極膜電滲析裝置包括依次設置的陽極室、雙極膜、膜堆和陰極室，所述膜堆由陰離子選擇性滲析膜、陽離子選擇性滲析膜和雙極膜為重復單元構成；所述雙極膜的陰離子選擇性側朝向陽離子選擇性滲析膜。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述雙極膜電滲析包括以下步驟：

在所述陽離子選擇性滲析膜和陰離子選擇性滲析膜之間通入所述純化后的鋰鹽溶液，在所述雙極膜和陰離子選擇性滲析膜之間通入低濃度無機酸溶液，在所述雙極膜和陽離子選擇性滲析膜之間通入低濃度氫氧化鋰溶液，在所述陰極室和陽極室分別加入氫氧化鋰溶液作為電極液；然后對雙極膜電滲析裝置通電進行雙極膜電滲析；

所述低濃度無機酸溶液中無機酸的質量濃度為2～22％，所述低濃度氫氧化鋰溶液中鋰的濃度為0.1～20g/L。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述雙極膜電滲析過程中對每個膜堆單元施加的電壓為1.2～3.0V，電流密度為180～600A/m²。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述雙極膜電滲析后還包括：將所述雙極膜和陰離子選擇性滲析膜之間的無機酸溶液回用于雙極膜電滲析過程，或者用于所述步驟(2)中的反萃。

9.根據權利要求1或4所述的方法，其特征在于，當所述步驟(3)中的電解為離子膜電解時，所述離子膜電解在離子膜電解槽中進行；所述離子膜電解槽包括依次設置的陽極室、陽離子交換膜和陰極室。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述離子膜電解包括以下步驟：

在所述陽極室中通入所述純化后的鋰鹽溶液，在陰極室中通入低濃度氫氧化鋰溶液；然后對離子膜電解槽通電進行離子膜電解，在陰極室得到氫氧化鋰溶液和氫氣，在陽極室得到淡鋰鹽溶液和氯氣或得到淡鋰鹽溶液、氧氣和二氧化碳；

所述低濃度氫氧化鋰溶液中氫氧化鋰的質量濃度小于3％。