2017-10-25 目前盐湖提锂的方法。

概述

本文从文献得到目前盐湖提锂的基本方法, 主要方法包括:沉淀法、萃取, 离子筛, 离子液体

试用于低美锂比的卤水的碳酸盐沉淀法

SQM 生产工艺

  1. 盐湖卤水经日晒析盐后,先将卤水在 NaCl 池沉淀除去 NaCl,
  2. 然后将富含钾、锂和硼酸盐的卤水送至太阳浓缩池,继续蒸发析出 KCl,经浮选、干燥生产出 KCl 产品。
  3. 析出 KCl 后剩余的母液含有大约 1% 的锂,母液输送至锂蒸发池日光蒸发,至锂浓度富集到 6% .
  4. 用煤油萃取除去硼,使卤水中硼含量低于 ( 5 × 10^-4^) % .
  5. 然后加入纯碱沉淀出 MgCO3 除去 80% 的镁,再加石灰沉淀出 Mg(OH)2 除去其余 20% 的镁
  6. 生成的富含 LiCl 的卤水经净化后,用纯碱处理生成 Li2CO3 料浆,经过滤、洗涤、干燥,得到 Li2CO3 产品。

SCL 生产工艺

  1. 用含钙溶液与卤水混合,使 SO4^2-^ 以石膏沉淀形式除去,避免夏季温度较高时盐田中形成硫酸钾锂复盐而造成锂的损失。
  2. 析出石膏后的卤水继续经盐田晒制使锂含量浓缩至 4.3%,向浓缩卤水加入石灰乳调节 pH 至 11 左右,除去大部分 Mg^2+^ 和 SO4^2-^.
  3. 再用纯碱除去卤水残留的钙镁离子,经净化、浓缩后,最后加热卤水再用纯碱进行处理。
  4. 过滤、干燥制得 Li2CO3

改进后的碳酸盐沉淀法适用高美锂比卤水

  1. 向浓缩后 NaCl、Na2SO4 饱和的高镁锂比卤水(含 Mg^2+^ 15 ~ 18 g/L,含 Li^+^ 0.7~0.9 g/L) 中加入石灰,以 CaSO4·H2O 与 Mg(OH)2 的形式除去卤水中的钙、镁离子。
  2. 同时控制溶液 pH 不高于 11.3,利于卤水中的硼以 HB4O^7-^ 或 B(OH)^4-^ 的形式被 Mg(OH)2 吸附去除。
  3. 然后加入草酸钠除去卤水中残留的钙、镁离 子。
  4. 固液分离后的卤水再经蒸发浓缩至 20 g/L Li^+^,在 80 ~ 90 ℃ 条件。

铝酸盐沉淀法

铝酸盐沉淀法的优点是锂沉淀率和镁分离率高,产品 Li2CO3 纯度较高,可以用于高镁锂比卤水提锂,但淡水耗量大、碳化液及浸取液蒸发能耗高,致使生产成本较高,至今尚未工业化应用。

  1. 以 10% 左右的铝酸钠为原料,用浓度 40% 的 CO2 碳化生成活性 Al(OH)3 .
  2. 控制铝锂比 13 ~ 15 条件下加入除硼后的卤水,生成铝锂沉淀物并置于 350 ℃ 煅烧。
  3. 然后在室温下浸取,使沉淀物中的铝锂分离,锂进入水相。
  4. 然后用石灰乳和纯碱除去钙镁离子等杂质。
  5. 蒸发浓缩,最后加入纯碱得到 Li2CO3

铝盐沉淀法

铝盐沉淀法通过化学反应制得无定形氢氧化铝, 利用其对锂的沉淀作用 , 将锂嵌入到无定形结构的铝盐中形成铝锂共沉淀物 LiCl·2Al(OH)3·xH2O , 反应原理如下 :

1
LiCl  + 2AlCl~3~ + 6NaOH + xH~2~O --> LiCl·2Al(OH)~3~xH~2~O + 6NaCl

LiCl·2Al(OH)3xH2O 在一定条件下焙烧后,用水浸取可使锂进入水相进而得到分离。肖小玲在65℃ 下以AlCl3·6H2O为原料加入到高镁锂比卤水中,控制铝锂比为3.5,同时加入NaOH控制pH值为7~8,使AlCl36H2O与NaOH反应生成无定形的Al(OH)3,选择性沉淀卤水中的锂形成铝锂沉淀物LiCl·2Al(OH)3xH2O,该沉淀物经分离、高温煅烧后浸取,使锂进入水相,然后用氢氧化钠除去浸取液中的钙镁离子,最后加入纯碱得到Li2CO3。Hamzaoui等在中性条件下利用AlCl36H2O与KOH制备Al(OH)3凝胶,并考察了温度、铝锂比、搅拌时间、pH值对提锂效果的影响,确定了25℃、铝锂比为5、搅拌时间3h、pH值为7的最佳条件。他们对镁锂比为260的天然卤水进行提锂实验,锂回收率为60%。美国芝加哥食品机械有限公司(FMC)采用铝盐沉淀法用于阿根廷霍姆布雷托盐湖锂资源的开发,使用铝盐吸附剂从NaCl饱和的高离子强度卤水中吸附锂,然后用低浓度溶液进行洗脱,洗脱液在蒸发池日晒浓缩后直接用于生产LiCl,或用纯碱处理制备Li2CO3]。


2017-10-25 目前盐湖提锂的方法。
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作者
八月
发布于
2017年10月25日
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