[發明專利]一種鋰收率高的氟化鋰的制備方法

在審

• 申請號: 202111040947.1
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113716587A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 景曉輝;李南平;沙亞利
• 申請（專利權）人: 江蘇容匯通用鋰業股份有限公司
• 主分類號: C01D15/04
• 分類號: C01D15/04;C01F11/46;C01D5/06
• 代理公司: 南通市永通專利事務所(普通合伙) 32100
• 代理人: 葛雷

本發明公開了一種鋰收率高的氟化鋰的制備方法，通過反應將鋰礦浸取液轉化為氯化鋰溶液，經除雜凈化后再與氫氟酸反應制備成氟化鋰。利用了鋰鹽中氯化鋰溶解度高有利于液相反應的特性并通過與超聲技術的協同作用，有效提高了反應的轉化率和鋰的總收率，縮短了工藝流程，簡化了操作步驟，降低了能耗與水耗。氟化鋰制備過程中無廢酸、廢水排放，產生的鹽酸循環使用，產生的副產物均可綜合利用，是一種綠色循環工藝技術。

技術領域

本發明涉及氟化鋰制備的技術領域，更具體地講，涉及一種以鋰礦浸取液為原料制備氟化鋰的方法。

背景技術

氟化鋰是一種重要的鋰基材料。隨著氟化鋰傳統應用領域需求的日益增長及一些新的應用領域的不斷出現氟化鋰的研究和制備越來越引人注目。

目前氟化鋰的制備與生產大多采用以成品碳酸鋰、氫氧化鋰為鋰源，與氫氟酸、氟化鈉、氟化銨、氟化鉀等進行反應制備。

但這類方法存在諸多弊端。首先，必須將鋰礦浸取液經歷反應、洗滌過濾、除雜、濃縮、冷卻分離、干燥等一系列工序制成成品碳酸鋰、氫氧化鋰。因此工藝路線長、步驟多增大了過程中鋰的流失，降低了鋰的總收率，造成寶貴鋰資源的浪費。第二，經過多次重復洗滌、濃縮、冷卻結晶，造成能源和水的浪費并產生大量廢水；第三，生產線過長，設備投資大，操作工序冗雜，運行費用高、生產成本高。

申請號為201410229271.4的發明專利公開了一種鋰輝石精礦生產氟化鋰的工藝，即將硫酸鋰浸出液經凈化、蒸發濃縮、過濾除雜等一系列步驟后與氟化納、氟化銨或者氟化鉀反應后制備氟化鋰。

該發明先須先用50%的NaOH溶液將硫酸鋰浸出液pH值調節至12并加入Na2CO3反應過濾除去Ca⁺⁺后蒸發濃縮，然后再過濾除雜，而加入NaOH和Na2CO3會造成大量Na⁺被引入到硫酸鋰溶液中既增加了除雜的難度，不利于氟化鋰純度的提高，又加大了過程的能耗；該發明以硫酸鋰與氟化納、氟化銨或者氟化鉀進行溶液反應生成氟化鋰，但硫酸鋰的溶解度較低且隨溫度的升高而下降，因此，反應的轉化率與鋰收率均較低。而氟化納、氟化銨或者氟化鉀的加入必然在反應體系中帶入大量的難以去除的Na⁺、K⁺和NH⁴⁺，降低了目的產物純度。此外，NaF對環境有巨大危害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰收率高、產品純度高、工序簡單的鋰收率高的氟化鋰的制備方法。

本發明的技術解決方案是：

一種鋰收率高的氟化鋰的制備方法，其特征是：所述的方法包括如下步驟：

(1) 將鋰礦浸取液超聲處理后，在超聲攪拌狀態下將氯化鋇加入到鋰礦浸取液中充分反應、保溫靜置后，將所得產物分離洗滌，得氯化鋰母液1，將所得氯化鋰母液1置于氯化鋰母液貯槽中；

(2) 將鋰礦浸取液超聲處理后，在超聲攪拌狀態下將碳酸鈉加入到鋰礦浸取液中充分反應、加熱保溫靜置后，將所得產物分離洗滌，得碳酸鋰；

(3) 將步驟(2)所得碳酸鋰與鹽酸進行反應，分離洗滌后得氯化鋰母液2，將所得氯化鋰母液2置于步驟(1)所述氯化鋰母液貯罐中；

(4)將母液貯罐中的氯化鋰母液超聲處理后，在超聲攪拌狀態下將經超聲處理過碳酸鋰溶液加入到氯化鋰母液中充分反應后分離洗滌除去母液中殘留的雜質，得氯化鋰凈化液；

(5) 將氯化鋰凈化液置入聚四氟乙烯反應器中，邊攪拌邊加入氫氟酸，使氯化鋰與氫氟酸充分反應后分離洗滌得氟化鋰濕結晶，將氟化鋰濕結晶烘干、包裝后得成品氟化鋰；所得鹽酸去步驟(3)循環使用。

所述步驟(1)中鋰礦浸取液超聲處理時間不少于20 min，根據鋰礦浸取液中的Li⁺和SO₄^-2的量加入相應量的氯化鋇，反應溫度為70~85℃，反應時間不少于30 min，靜置時間不少于25 min，將所得產物過濾分離，并用常溫無離子洗滌后，得氯化鋰母液1和副產物硫酸鋇。