[發(fā)明專利]一種鋰鹽溶液中回收鋰的方法及其反應(yīng)系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN113061749A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁中強;戴梓宜
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南永杉鋰業(yè)有限公司
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B3/44
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

本發(fā)明涉及一種鋰鹽溶液中回收鋰的方法及其反應(yīng)系統(tǒng)，方法包括以下步驟：（1）將含鋰鹽溶液注入碳化裝置，開始攪拌與加熱，持續(xù)通入CO₂，反應(yīng)完全后進(jìn)行固液分離，得到沉鋰母液和Li₂CO₃；（2）將沉鋰母液泵入碳化裝置，加入磷酸，排出反應(yīng)產(chǎn)生的氣體；（3）當(dāng)反應(yīng)溶液pH值到7.8?9時，固液分離，得到二次沉鋰母液和Li₃PO₄。本發(fā)明的回收方法，使用特殊的裝置以及反應(yīng)系統(tǒng)，鋰的回收率能達(dá)到99.8%，副產(chǎn)物能作為液體肥料變現(xiàn)銷售，綜合回收效率高，適用于進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)雜離子鋰鹽體系回收Li⁺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰鹽溶液中回收鋰的方法及其反應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋰輝石冶煉中，由于礦石中云母和粘土類雜質(zhì)的原因，會導(dǎo)致得到的Li₂SO₄浸出液中含有K⁺等雜質(zhì)，通過循環(huán)迭代，在氫氧化鋰的分離母液中富集。當(dāng)其中的K⁺達(dá)到一定濃度時，需要退出系統(tǒng)，集中處理母液，此時的母液也稱為終點母液。

終點母液的一般成分為：Li₂O：60~65g/L；K⁺：30~35g/L；Na⁺：0~15g/L，其余為OH^-離子，堿當(dāng)量很高。在Li₂O濃度高達(dá)60g/L的情況下，拋棄母液會導(dǎo)致大量的金屬鋰損失，同時，廢水排放面對的環(huán)保問題也是一大難題。如果繼續(xù)回用終點母液，高濃度的Na⁺、K⁺、Cl^-，會對成品的雜質(zhì)指標(biāo)產(chǎn)生重大隱患。

現(xiàn)有對鋰輝石母液的處理方式是用石灰和純堿除去其中的雜質(zhì)離子，然后用碳酸根沉淀鋰，物料流通量大，能耗高，鋰的回收率低，產(chǎn)品成本高，還需要進(jìn)行改進(jìn)，因此，目前缺乏一種可以高效從復(fù)雜鋰鹽溶液中回收金屬鋰的工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種鋰鹽溶液中回收鋰的方法及其反應(yīng)系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種鋰鹽溶液中回收鋰的方法，包括以下步驟：

（1）將含鋰鹽溶液注入碳化裝置，開始攪拌與加熱，持續(xù)通入CO₂，反應(yīng)完全后進(jìn)行固液分離，得到沉鋰母液和Li₂CO₃；

（2）將沉鋰母液注入碳化裝置，加入磷酸，排出反應(yīng)產(chǎn)生的氣體；

（3）當(dāng)反應(yīng)溶液pH值到7.8-9時，固液分離，得到二次沉鋰母液和Li₃PO₄。

本發(fā)明的回收鋰方法，第一步提取為高價值碳酸鋰，提取溶液中大部分鋰后，由于碳酸鋰自身溶解度，剩余的鋰離子無法用CO₂提取，此時再使用磷酸可以提取剩余的鋰，經(jīng)二次提鋰提升鋰的綜合回收率。

上述鋰鹽溶液中回收鋰的方法，優(yōu)選的，所述步驟（1）中加注鋰鹽溶液到容器體積70~80%時再開始攪拌與加熱，加熱溫度為90-95℃。在高溫下，Li₂CO₃溶解度更小，以提高沉鋰效率；且高溫會使HCO₃^-分解，以防產(chǎn)生LiHCO₃阻礙沉鋰。

上述鋰鹽溶液中回收鋰的方法，優(yōu)選的，所述步驟（1）中反應(yīng)完全的控制條件為裝置內(nèi)常壓變?yōu)槲⒄龎海鑫⒄龎捍笥?.001Mpa，并過量通入CO₂。從常壓到微正壓可以指示CO₂不再消耗且適當(dāng)過量，反應(yīng)進(jìn)行完畢，可以開始出槽固液分離。該加注溶液的步驟，通過在裝置中增加CO₂注入量，也可用于設(shè)備結(jié)垢后的處理工藝。