[發明專利]一種用鹽湖礦石生產碳酸鋰的工藝

在審

• 申請號: 202110080852.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112645365A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 何開茂;何東利;伍震洲;汪梨超;楊賢麗;江瑩;代道和;譚培淵;黃劍新
• 申請（專利權）人: 廣西天源新能源材料有限公司
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08;C01D15/04
• 代理公司: 成都言成諾知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51314
• 代理人: 幸凱

本發明涉及碳酸鋰生產技術領域，特別是一種用鹽湖礦石生產碳酸鋰的工藝，包括以下步驟：將鹽湖礦石與水混合調漿、凈化除雜、苛化除雜、冷凍除硫酸鈉、蒸發、濃縮、離心干燥、氣流粉碎、包裝等，最終指的碳酸鋰。本發明的優點在于：用鹽湖礦石生產生產碳酸鋰的工藝是以鹽湖礦石為原料，鹽湖礦石Li₂SO₄·H₂O含量達到80.1～92.1％，平均含量為85.1％。該工藝用鹽湖礦石生產碳酸鋰，解決了當鋰礦石資源不足的困境，增加生產線抵抗資源不足的風險，同時解決了鹽湖礦石資源生產碳酸鋰品質低的問題。

技術領域

本發明涉及碳酸鋰生產技術領域，特別是一種用鹽湖礦石生產碳酸鋰的工藝。

背景技術

碳酸鋰可用于制陶瓷、藥物、催化劑等。常用的鋰離子電池原料。作為鋰離子電池的正極材料，電解液使用的高純級碳酸鋰越來越受到人們的重視。目前生產碳酸鋰的方法有以鋰輝石為原料生產碳酸鋰、鹽湖鹵水提鋰、從海水中提取碳酸鋰。該工藝是以鹽湖礦石為原料，經過調漿，浸出壓榨分離，冷凍分離硫酸鈉，蒸發、碳化、離心干燥等工藝步驟生產碳酸鋰。

然而鋰輝石資源不足，亟需尋找新型礦源，以滿足生產需要。鹽湖礦石Li₂SO₄·H₂O含量達到80.1～92.1％，平均含量為85.1％，現有技術中，用鹽湖礦石生產出來的鋰產品一般僅為工業級，從該路徑生產電池級產品經濟性制約因素較多。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種用鹽湖礦石生產碳酸鋰的工藝，該工藝用鹽湖礦石生產碳酸鋰，解決了當鋰礦石資源不足的困境，增加生產線抵抗資源不足的風險，同時縮短了生產線，節約了設備成本。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種用鹽湖礦石生產碳酸鋰的工藝，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，混合調漿后的液體使用氫氧化鋰母液或者氧化鈣進行凈化，調節pH值至9～12，并除去過濾清液中的雜質鐵、錳、鋁和鈣；之后使用壓濾機過濾，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行過濾，得到苛化液和苛化濾渣，苛化液中氫氧化鋰Li₂O當量含量控制在30～75g/L，苛化液經過精密過濾器進行過濾，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濃縮提純，加熱取出結晶水得到無水硫酸鈉，加熱溫度在200℃～800℃，氫氧化鋰溶液經過精密過濾器過濾除掉一部分鈣離子，然后進行蒸發濃縮，濃縮后的粗品氫氧化鋰溶液結晶、離心、重新熱熔、精密過濾器過濾，過濾后再由MVR蒸發濃縮，得到精品氫氧化鋰料漿；

S6、步驟S5所得的精品氫氧化鋰料漿經離心分離、溶解，再進入碳化釜，通入壓力為0.5MPa的二氧化碳氣體進行碳化反應，保持碳化釜內的表壓在0.06～0.08MPa，保持溫度為48～52℃，反應完成后待壓力穩定，關閉二氧化碳并開啟碳化釜放空閥將過量二氧化碳排空；

S7、將步驟S6所得的碳化反應液經離心分離后，得到固體碳酸鋰，通過干燥工序，使得固體碳酸鋰的含水率≤5％；

S8、離心固相經密閉輸送機輸送至盤式干燥機進行干燥，干燥物料經氣力輸送至碳酸鋰成品倉，將盤式干燥機出來的物料輸送至原料分流系統，經氣流粉碎系統、自動包裝系統，碼垛，進入成品倉庫，成品控制磁性物質不超過30PPb。