[發(fā)明專利]一種用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝

在審

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• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112479234A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪梨超;李薦;何開茂;何東利;伍震洲;代道和;楊賢麗;江瑩;黃劍新;譚培淵
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);廣西天源新能源材料有限公司
• 主分類號: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02
• 代理公司: 成都言成諾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51314
• 代理人: 幸凱

本發(fā)明涉及氫氧化鋰生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，包括以下步驟：將鹽湖礦石與水混合調(diào)漿、凈化除雜、苛化除雜、冷凍除硫酸鈉、蒸發(fā)濃縮、干燥等，最終制得氫氧化鋰。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝是以鹽湖礦石為原料，其中鹽湖礦石Li₂SO₄·H₂O含量達(dá)到80.1～92.1％，平均含量為85.1％，該工藝用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰，解決了鋰礦石資源不足的困境，增加生產(chǎn)線抵抗資源不足的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)約了設(shè)備成本；工藝中沒有用到鋰輝石，減少了鋰輝石的消耗，同時(shí)工藝進(jìn)行了簡化，減少了能源消耗和生產(chǎn)設(shè)備投資。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫氧化鋰生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝。

背景技術(shù)

氫氧化鋰廣泛應(yīng)用于化工原料、冶金、電池工業(yè)、陶瓷、國防、原子能、航天等行業(yè)，在電池工業(yè)行業(yè)中用于堿性蓄電池添加劑，可以延長其壽命，增加蓄電量。目前生產(chǎn)單水氫氧化鋰的主要方法是以鋰輝石為原料，經(jīng)過高溫煅燒轉(zhuǎn)型，冷卻，球磨，酸化焙燒，冷卻，調(diào)漿，浸出壓榨分離，冷凍分離硫酸鈉，蒸發(fā)、低溫重結(jié)晶等工藝步驟而得。

然而鋰輝石資源不足，亟需尋找新型礦源，以滿足生產(chǎn)需要。鹽湖礦石Li₂SO₄·H₂O含量達(dá)到80.1～92.1％，平均含量為85.1％，現(xiàn)有技術(shù)中，用鹽湖礦石生產(chǎn)出來的鋰產(chǎn)品一般僅為工業(yè)級，從該路徑生產(chǎn)電池級產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性制約因素較多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，而用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝是以鹽湖礦石為原料，其中鹽湖礦石Li₂SO₄·H₂O含量達(dá)到80.1～92.1％，平均含量為85.1％，該工藝用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰，解決了鋰礦石資源不足的困境，增加生產(chǎn)線抵抗資源不足的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)約了設(shè)備成本。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用鹽湖礦石生產(chǎn)單水氫氧化鋰的工藝，包括以下步驟：

S1、將水與鹽湖礦石混合，其中，Li₂O濃度為30～45g/L，混合調(diào)漿后的液體使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進(jìn)行凈化，調(diào)節(jié)pH值至9～12，除去過濾清液中的雜質(zhì)鐵、錳、鋁和鈣；之后使用壓濾機(jī)過濾，得到過濾清液；

S2、將步驟S1中所得的過濾清液再次過濾，得到凈化液和凈化濾渣，凈化液使用濃度為50％的堿性溶液或者粗品母液進(jìn)行苛化，苛化后的溶液pH為11～14，溫度為常溫；

S3、將步驟S2中所得的苛化后的溶液再進(jìn)行過濾，得到苛化液和苛化濾渣，苛化液中氫氧化鋰Li₂O當(dāng)量含量控制在30～75g/L，苛化液經(jīng)過精密過濾器進(jìn)行過濾，除去部分鈣離子；

S4、過濾后的苛化液到冷凍車間冷凍分離出十水硫酸鈉以及氫氧化鋰溶液，冷凍溫度為-5～-20℃；

S5、十水硫酸鈉通過蒸發(fā)濃縮提純，加熱取出結(jié)晶水得到無水硫酸鈉，加熱溫度為200℃～800℃，氫氧化鋰溶液經(jīng)過精密過濾器過濾除掉一部分鈣離子，然后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結(jié)晶、離心、重新熱熔、精密過濾器過濾，過濾后再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、分離得到氫氧化鋰晶體，通過盤式干燥機(jī)加熱得到單水氫氧化鋰，加熱溫度為50℃～150℃；

S6、將上述盤式干燥機(jī)加熱得到的單水氫氧化鋰通過風(fēng)送設(shè)備輸送至振動(dòng)篩進(jìn)行顆粒篩分，篩分后的物料輸送至真空上料系統(tǒng)進(jìn)行緩沖，并通過螺旋送料機(jī)將物料間歇送入稱重系統(tǒng)，然后卸料至預(yù)混機(jī)；