[发明专利]一种吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从盐湖卤水中提取锂的方法，具体涉及一种从高镁锂比(500＜Mg/Li＜1800)的含锂盐湖卤水和盐田浓缩含锂老卤中提取碳酸锂的方法。

背景技术

金属锂及其化合物在能源和新材料方面具有重大应用前景，盐湖卤水提取锂将成为21世纪锂盐生产的主攻方向。自然界中的锂资源主要赋存于花岗伟晶岩型矿床、盐湖卤水、海水及地热水中。据统计，盐湖卤水锂资源储量约占锂资源总量的70～80％，因此盐湖卤水提取锂将成为锂盐生产的主要途径，全球从卤水中生产的锂盐产品(以碳酸锂计)已占锂产品总量的85％以上。

国内外从盐湖卤水中提取锂盐的工艺技术方法，归纳起来主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法、许氏法和电渗析法等。其中沉淀法、萃取法、吸附法和碳化法研究得广泛深人，是主要的盐湖卤水提取锂方法，从卤水中提取锂盐在工业上一般都是采用蒸发-结晶-沉淀，其最终产品都是碳酸锂。沉淀法工艺可行，但工艺流程长，物料周转量大，多需多次煅烧过滤，操作步骤繁杂，最后的锂浸取液锂浓度低，浓缩需要消耗大量的动力成本。萃取法回收率高，但流程长，设备腐蚀严重，且生产成本高，实现产业化有困难。树脂吸附法则是使用锂离子交换吸附剂如二氧化钛、金属磷酸盐、复合锑酸盐以及铝盐型吸附剂和有机离子交换树脂等选择性的处理高镁锂比的盐湖卤水，利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱下来，达到锂离子与其它杂质离子分离的目的。此法工艺简单，回收率高，选择性好，与其它方法相比有较大优越性。因此在我国拥有全球卤水锂资源79％的青海柴达木盆地，如台吉尔湖、一里坪、察尔汗和大柴旦等盐湖一带推广吸附法生产锂的工艺在经济价值和环保方面有重要意义。

CN1511964公开了一种吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法，适用于青海含锂盐湖卤水和盐田浓缩含锂老卤，以及从青海盐湖卤水中制取碳酸锂和氯化锂的工艺过程；其中针对盐田日晒蒸发得含锂浓缩卤水，用铝盐型吸附剂吸附Li+，用水洗脱Li+得洗脱液，洗脱液精制、浓缩，满足制取碳酸锂或氯化锂所需合格的原料。该方法的锂离子吸附效率低，因而生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法，该方法具有耗费化工原料少，工艺简单，操作容易，无污染的优点。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种吸附法从盐湖卤水中提取锂的方法，包括下述步骤：

(1)用吸附树脂吸附盐湖卤水中的锂离子

在温度为20-100℃条件下，盐湖卤水以5-10BV/H的速度通过含铝盐型吸附树脂，盐湖卤水中的锂离子吸附在吸附树脂上；

(2)洗脱解吸吸附在吸附树脂上的锂离子

在温度为20-100℃条件下，用锂离子洗脱剂以5-10BV/H的速度通过含铝盐型吸附树脂，吸附在含铝盐型吸附树脂上的锂离子洗脱解吸至洗脱剂溶液中，得解吸液；

(3)锂盐的精制

将解吸液以5-10BV/H的速度通过钠型阳离子交换树脂去除解吸液中的镁，再浓缩制得锂盐。

所述步骤(1)和步骤(2)的温度分别优选为50-100℃，进一步优选为70-96℃，最优选为80-92℃。

所述步骤(2)中锂离子洗脱剂为电导率2-10us的水。

所述的步骤(2)洗脱解吸吸附在吸附树脂上的锂离子包括下述步骤：

①用2-5BV去离子水，以10-30BV/H快速淋洗；

②三段变速淋洗：

第一阶段用去离子水作为洗脱剂，淋洗速度3-5BV/H；收集镁锂含量比为10-15的洗脱液作为锂合格液用于后续的深度除镁；

第二阶段用去离子水作为洗脱剂，淋洗速度3-5BV/H；收集镁锂含量比为5-10的洗脱液作为下一批次第一阶段淋洗液；

第三阶段用去离子水作为洗脱剂，淋洗速度3-5BV/H；收集镁锂含量比为＜5的洗脱液作为下一批次第二阶段淋洗液；

所述的吸附过程的PH值为3-8，此PH值为盐湖卤水自身的PH值。

所述步骤(1)的装有吸附树脂的装置采取温控加热设备，树脂吸附设备采用带夹套的自制不锈钢吸附柱，通过蠕动泵带动水浴锅中的温水进行循环保温。

所述步骤(3)制备的锂盐为碳酸锂。

所述含铝盐型吸附树脂的制备方法如下：

(1)将LiCl插入Al(OH)₃反应生成插入式LiCl·2Al(OH)₃·nH₂O化合物；