[发明专利]分离碳酸盐型含锂、钾卤水中碳酸根及制备钾石盐矿、碳酸锂精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机盐的提取方法，特别涉及碳酸盐型含Li⁺、K⁺、Na⁺/Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-、B₄O₃^2-卤水提取钾石盐矿、碳酸锂精矿的方法。 

背景技术

金属锂（Li）是一种重要的稀有金属，为21世纪的能源新贵，也是工业制造的高精材料，主要赋存于陆地硬岩、盐湖卤水、海水中。锂和锂盐产品在现代工业特别是高科技领域有着广泛的用途，高速发展的中国经济离不开能源的支持，开发利用洁净的太阳能是能源利用领域内的发展趋势之一，而太阳能的利用又离不开锂资源的开发。因矿物能源的不可再生性，其可采储量在不断的减少，价格在逐年走高，锂资源的开发利用具有广阔的发展前景。 

用碳酸盐型含锂、钾卤水制取碳酸锂的现有技术是将卤水导入氯化钠池蒸发除钠，然后导入晒池蒸发失水，得到石盐、芒硝、天然碱、泡碱、钾芒硝、少量钾石盐固体;卤水中锂离子浓度得到富集，当卤水中锂离子浓度为1.5g/l～2.8g/l时，导入太阳池，升温析出碳酸锂;从太阳池排出的母液中锂离子浓度约为1.04g/l ;该工艺 在盐田蒸发析盐过程中，随着锂离子浓度的提高，碳酸根离子浓度也升高，卤水中碳酸锂饱和后，在晒池中就有碳酸锂随氯化钠析出，使卤水中锂离子浓度因碳酸根的存在而不能超过2.8g/l，而卤水中锂离子的含量直接影响碳酸锂结晶混盐中碳酸锂的含量。现有技术存在以下缺陷：①采用现有技术得到的浓缩卤水锂离子浓度不高，一般为1.5g/l～2.8g/l；②在太阳池液相中锂离子浓度由浓缩后的浓度1.5g/l～2.8g/l降低到1.04g/l，一次提锂加工过程收率较低；③在盐田晒矿过程中钾以钾芒硝的形式析出，不利于后期钾的回收利用；④利用太阳池一次生产周期长，在太阳池中结晶，不利于实现连续工业化和自动化生产；⑤采用现有技术结晶析出的碳酸锂混盐中碳酸锂的含量低，还需进一步加工才能得到碳酸锂精矿。 

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，分离碳酸盐型含锂、钾卤水中碳酸根的方法，提供了一种降低碳酸盐型含锂、钾卤水中碳酸根、硫酸根含量的方法；用碳酸盐型含锂、钾卤水制备钾石盐矿的方法提供了一种将碳酸根、硫酸根从碳酸盐型含锂、钾卤水中分离后制取钾石盐矿和富锂卤水的方法；用碳酸盐型含锂、钾卤水制取碳酸锂精矿的方法提供了一种先将碳酸根从碳酸盐型含锂、钾卤水中分离制取富锂卤水，再加入碳酸钠制取碳酸锂精矿的方法。 

  分离碳酸盐型含锂、钾卤水中碳酸根的方法，依次主要包括以下工艺步骤： 

A、预浓缩：取碳酸盐型含锂、钾卤水进行蒸发浓缩，浓缩后的卤水密度为1.21 g/ml～1.26g/ml;

B、 降低碳酸根浓度：采用冻碱分离法结合加沉淀剂分离法分离碳酸根，降低预浓缩后卤水中的碳酸根离子浓度后，制得降低了碳酸根含量的浓缩卤水；

     所述冻碱分离法是指将预浓缩后的卤水温度降低到-5℃～-25℃，低温下碳酸钠、硫酸钠的溶解度变小而析出碳酸钠、硫酸钠的水合混盐，并在卤水温度回升前分离冻碱池混盐，使卤水中碳酸根、硫酸根的含量降低;

    所述加沉淀剂分离法是指在预浓缩后的卤水中加入相当于卤水中所含碳酸根克当量的碳酸根沉淀剂，生成的碳酸盐沉淀物分离后就使卤水中的碳酸根得以分离，降低碳酸根含量; 所述碳酸根沉淀剂为氯化镁、氯化钙、石灰等二价阳离子化合物中的一种或几种；

    所述冻碱分离法结合加沉淀剂分离法：先采用冻碱分离法分离预浓缩后的卤水中的碳酸根、硫酸根，再采用加沉淀剂分离法使经过冻碱分离法得到的卤水中剩余的碳酸根被分离;

上述的分离碳酸盐型含锂、钾卤水中碳酸根的方法，所述预浓缩步骤中，浓缩后的卤水密度为1.26g/ml。

上述的分离碳酸盐型含锂、钾卤水中碳酸根的方法，所述冷冻是在冬季气温降低到-5℃～-25℃时，卤水温度因向空气传递热量而降低。 

上述的分离碳酸盐型含锂、钾卤水中碳酸根的方法，优选所述冻碱分离中分离出的碳酸钠和硫酸钠的水合混盐用于制取纯碱。