[发明专利]一种碳酸盐型盐湖卤水富集锂的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及盐湖卤水利用领域，尤其涉及从碳酸盐型盐湖卤水富集锂的方法。

【背景技术】

我国的锂资源主要分布于青藏高原的盐湖中，其中西藏的锂资源主要呈碳酸盐型，主要集中于藏北西部的扎布耶盐湖和东部的班戈-杜家锂湖，锂资源分别占837万t和50万t。西藏盐湖资源主要存在于液态卤水中，经过天然日晒蒸发后锂离子主要以KLiSO₄、NaLiSO₄、3Li₂SO₄·H₂O形式存在。

现有技术中，对于锂的富集通常用等温蒸发法蒸发浓缩卤水。在蒸发过程中锂离子在液相中达到饱和之后，在固相中持续地析出。这种富集锂的方法存在一些缺陷，例如由于锂是在固相中析出，析出比较分散，不利于锂的提取加工利用。因此，如果能够在液相卤水中富集锂，则会更有利于锂的提取和加工利用。

此外，目前从盐湖卤水富集锂的方法主要针对硫酸盐型盐湖卤水，针对碳酸盐型盐湖卤水的锂离子富集仍是亟需解决的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种从碳酸盐型盐湖卤水富集锂的方法。

本发明的技术方案为：一种从碳酸盐型盐湖卤水中富集锂的方法，包括：对盐湖卤水进行交替的低温蒸发和冷冻放置处理；以及在每次蒸发或放置之后，进行固液分离，以去除固相盐矿，得到Li⁺富集的液相卤水，其中所述低温蒸发在液相卤水温度为4℃至6℃的条件进行；并且所述冷冻放置中，液相卤水的温度降至-10.0℃至-4.0℃的温度。

一些实施例中，可以在所述低温蒸发过程中，监测固相盐矿与液相卤水中Li⁺的质量浓度，直到液相卤水中Li⁺的质量浓度达到固相盐矿中Li⁺质量浓度的10至20倍时，完成一次低温蒸发处理。

所述低温蒸发还可以伴随有排风操作，所述排风操作的风速可以为2.8m/s至3.8m/s。

所述冷冻放置可以进行4h至5h。

所述冷冻放置处理中，液相卤水的降温速率可以为0.2℃/分钟至0.5℃/分钟。

一些实施例中，可以对盐湖卤水进行至少两轮交替的低温蒸发、冷冻放置处理。

一些实施例中，所述方法还可以包括：在首次低温蒸发之前，对液相卤水进行第一次蒸发处理，至液相中Li⁺含量达到饱和；和/或在最后一次低温蒸发或冷冻放置处理之后，对液相卤水进行第二次蒸发处理，至液相中Li⁺含量达到饱和，以及固液分离，去除固相盐矿的步骤。

其中，所述第一次蒸发在液相卤水温度为15.0℃至30.0℃的条件进行，并且所述第二次蒸发在液相卤水温度为10.0℃至15.0℃的条件进行

一些实施例中，所述方法包括以下步骤：S1第一次高温蒸发，使盐湖卤水在10.0℃至30.0℃的温度进行蒸发，直到液相中Li⁺含量达到或接近饱和，固液分离得到第一固相盐矿和第一液相卤水；S2第一次低温蒸发，使第一液相卤水在4℃至6℃的温度进行蒸发，直到液相卤水中Li⁺的质量浓度升至0.40%至0.50%，固液分离得到第二固相盐矿和第二液相卤水；S3第一次冷冻放置，使第二液相卤水降温至-8.0℃至-4.5℃，放置4h至5h，固液分离得到第三固相盐矿和第三液相卤水；S4第二次低温蒸发，使第三液相卤水在4.6℃至4.8℃的温度进行蒸发，直到液相卤水中Li⁺的质量浓度达到固相盐矿中质量浓度的10至20倍，固液分离得到第四固相盐矿和第四液相卤水；S5第二次冷冻放置，使第四液相卤水降温至-9.5℃至-8.0℃，放置4h至5h，固液分离得到第五固相盐矿和第五液相卤水；S6第三次低温蒸发，使第五液相卤水在4.6℃至4.8℃的温度进行蒸发，直到液相卤水中Li⁺的质量浓度达到固相盐矿中质量浓度的10至20倍，固液分离得到第六固相盐矿和第六液相卤水；S7第二次高温蒸发，使第六液相卤水在10.0℃至15.0℃的温度进行蒸发，直到液相中Li⁺含量达到或接近饱和，固液分离，得到第七固相盐矿和第七液相卤水，其中所述第七液相卤水中Li⁺的质量浓度大于等于30g/L。