[發(fā)明專利]從鹵水產(chǎn)生氫氧化鋰單水合物的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011017395.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112553647A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·D·里亞布采夫;N·M·內(nèi)姆科夫;V·I·蒂塔倫科;N·P·柯楚帕洛;A·A·庫拉科夫;A·M·科赫涅夫
• 申請（專利權(quán)）人: 艾科斯塔納烏科技有限公司
• 主分類號: C25B1/46
• 分類號: C25B1/46;C22B26/12;C22B3/24;C22B3/22;C22B3/44;C22B3/42;C01D15/04;C01D15/08;C01D7/10
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 閻娬斌;劉丹丹

本發(fā)明涉及從多組分含鋰水溶礦物原材料生產(chǎn)LiOH·H₂O。所述方法包括，通過過濾器再生和對用過的再生物處理，來過濾被懸浮顆粒污染的含鋰鹵水，從而獲得富鋰鹵水；在吸附?解吸模塊中，從鹵水中分離初級濃縮物形式的氯化鋰；并且，納米過濾掉初級鋰精礦中的鎂、鈣和硫酸根離子。利用反滲透、電滲析濃縮和離子交換純化去除雜質(zhì)，然后進(jìn)行熱濃縮，將初級鋰精礦轉(zhuǎn)化為富氯化鋰濃縮液，然后通過膜電解將其轉(zhuǎn)化為LiOH溶液。煮濃LiOH溶液，使LiOH·H₂O結(jié)晶。本發(fā)明消除了生產(chǎn)過程中的鋰損失，允許產(chǎn)生作為副產(chǎn)物的濃鹽酸和電池級碳酸鋰，提高了商品級產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時降低了運營成本，減少了固體生產(chǎn)廢物的量，擴(kuò)大了適用于LiOH·H₂O生產(chǎn)的含鋰原料的范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰濕法冶金術(shù)，可用于從天然鹵水中產(chǎn)生氫氧化鋰單水合物。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中已知一種方法，該方法在天然條件下濃縮含鋰、堿金屬和堿土金屬鹵化物的鹵水，在pH＝10.5～11.5下，分離大部分氯化鈉和氯化鉀，以及鈣和鎂的沉淀，隨之從該鹵水中產(chǎn)生氫氧化鋰。在從鈣和鎂純化之后，含高達(dá)2～7％鋰的濃縮溶液進(jìn)行電解，該電解在電解池中進(jìn)行，其中電解池具有將陽極電解液與陰極電解液分離開的Nafion陽離子交換膜，在其中鋰離子轉(zhuǎn)移至陰極室，產(chǎn)生LiOH。在此過程中，釋放出氯和氫。為了獲得高純度的氫氧化鋰單水合物，而使其從陰極電解液中結(jié)晶出來，其中該陰極電解液中的不純的陽離子含量不超過0.5％。通過二氧化碳，對在蒸發(fā)陰極電解液和分離LiOH·H₂O之后獲得的母液進(jìn)行碳化，以沉淀出高純度的碳酸鋰，其中氯雜質(zhì)不超過0.005％。釋放的氯和氫通過彼此反應(yīng)形成鹽酸，鹽酸與高純度的氫氧化鋰單水合物進(jìn)行交換反應(yīng)，形成氯化鋰，以產(chǎn)生高純度的金屬鋰(FRG專利號2700748，08.09.77)[1]。在技術(shù)術(shù)語方面，與本方案類似的方法是，基于氯化物溶液的膜電解來產(chǎn)生LiOH·H₂O的方法，而氯化物溶液是從含鋰鹵水(包括天然鹵水)產(chǎn)生的(RU 2470861，2009年04月09日，公開于2012年05月27日，公告15)[2])。

上述方法共同的缺點是，多階段產(chǎn)生進(jìn)行電解的氯化鋰溶液，這僅在干燥氣候中才可能使用水溶(halurgic)技術(shù)，逐步分離氯化鈉和氯化鉀，以及鈣、鎂和硼的化學(xué)雜質(zhì)。得到的氯化鋰溶液需要使用潛水氣體燃燒來進(jìn)一步濃縮，并且使用LiOH和Li₂CO₃使Ca和Mg雜質(zhì)再沉淀。因此，必須進(jìn)行兩次化學(xué)清洗，并且在濃縮期間進(jìn)行多次鹵水過濾。此外，為了產(chǎn)生所需量的富LiCl溶液，必須純化非常大體積的初始鹵水，這導(dǎo)致試劑消耗高，并且形成大體積的固體廢物，另外就氯化鋰含量而言，必須對初始的含鋰鹵水進(jìn)行高度濃縮，通常具有200kg/m³以上的鹽度，而這需要高資本投入，生產(chǎn)期間需要高功耗，且不可避免地鹽析出來巨大量的NaCl和混有KCl的NaCl形式的鹽，而這些鹽在市場上是不需要的。對于具有鈣和鎂高含量，在鹽總量中高達(dá)50～70％的含鋰鹵水，諸如西伯利亞地臺的深層鹵水和中國青海省的湖鹵水，使用水溶技術(shù)來獲得富LiCl溶液根本是不可能的。