[发明专利]一种从含锂卤水中提取锂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属提取技术领域，尤其涉及一种从含锂卤水中提取锂的方法。

背景技术

金属锂和锂盐产品在现代工业特别是高科技领域有着广泛应用，近年来随着锂离子电池的快速发展，锂资源的应用需求更是逐年走高，锂资源的开发利用具有更广阔的发展前景。

我国锂资源主要来源于矿石锂资源和卤水锂资源，矿石提锂成本较高，所以锂资源开发商开始集中于卤水锂资源的开发。我国的卤水锂资源包括海水锂卤水、地下锂卤水、盐湖锂卤水等，其中盐湖锂卤水主要分布在青海、西藏，都属于高海拔地区，一年中低温雨雪天气居多，单依靠太阳能蒸发，年产量较低，产品级别较低。我国青海省虽然含锂卤水资源的储量丰富，但由于镁锂比高，分离困难，因此锂卤水资源开发比较晚。而且由于镁锂在元素周期表中处于对角线位置，性能相近，镁锂分离一直以来都是一个世界性难题。目前含锂卤水开发常用的工艺方法有吸附分离法、煅烧浸取法、沉淀法、溶剂萃取法等，但因含锂卤水杂质离子含量高，使得卤水中提锂制备工业级碳酸锂（主含量＜99.50%）工艺复杂，制备电池级碳酸锂（99.50%≤主含量＜99.99%），工艺流程更长，成本又略高1000-2000元/吨，制备高纯的锂产品（主含量≥99.99%）更是难上加难。

目前，含锂卤水开发受技术瓶颈制约，产品级别低，国内锂产品在高端产品市场上缺乏竞争力，为促进国内锂资源相关行业的快速持续发展，为提升国内锂产品的国际竞争力，探索一种从卤水锂资源制备高纯锂产品的方法尤为重要。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种从含锂卤水中提取锂的方法，旨在解决现有从含锂卤水中提锂工艺复杂、成本高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种从含锂卤水中提取锂的方法，其中，包括步骤：

A、将具有嵌锂活性的吸附剂经稀酸酸化0.1∼4h后装入吸附柱，并置于含锂卤水中，保持吸附2∼20h，吸附完成后得到嵌锂吸附剂；

B、将嵌锂吸附剂洗涤、80∼120℃烘干后，于400∼800℃热处理0.5∼6h；

C、将热处理后的嵌锂吸附剂、导电剂、粘结剂按照质量比例80∼95:0.1∼5:4∼15混匀，于溶剂中搅拌均匀形成浆料，然后喷涂于网状导电集流体上，制成阳极；将阳极与阴极铜棒、电解液组成闭合回路形成电解池，电解池处于惰性气体保护氛围中；

D、向电解池的两极施加电压范围为0.01∼5V的直流电源，直流电源的电流强度为50∼500A，使电解液中的锂离子在阴极铜棒上析出，同时嵌锂吸附剂中的锂离子进入电解液。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，步骤D之后还包括：

E、用与粘结剂相溶的溶剂将脱锂后的吸附剂从网状导电集流体剥离，洗涤、稀酸酸化后，返回步骤A，循环利用吸附剂提取含锂卤水中锂。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，步骤A中，所述具有嵌锂活性的吸附剂为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、氟磷酸钒锂、磷酸钒锂、矾酸锂脱锂后基质中的一种。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，所述稀酸为0.01∼1mol/L的盐酸、硫酸、硝酸中的一种。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，步骤C中，所述导电剂为炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的一种。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，步骤C中，所述粘结剂为PVDF、CMC中的一种。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，步骤C中，所述网状导电集流体为泡沫金属、打孔金属带中的一种。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，所述电解液的溶质为LiClO₄、LiPF₆、LiAsF₆、LiBF₆中的一种，所述电解液的溶剂为PC、EC、DMC、DEC、EMC中一种或几种。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，步骤C中，所述惰性气体为N₂、Ar中的一种。

所述的从含锂卤水中提取锂的方法，其中，步骤D中，向电解池的两极施加电压范围为3∼4V的直流电源，直流电源的电流强度为100∼200A。