[发明专利]从高镁锂比盐湖卤水中直接制取电池级碳酸锂的方法

权利要求书

1.一种从高镁锂比盐湖卤水中直接制取电池级碳酸锂的方法，包括以下工艺步骤：

(1)将盐田提钾后的卤水在稳定池内利用太阳能自然蒸发降低其中的钠钾离子总浓度，并在调节池内生成钾肥原料，经自然蒸发浓缩形成组份稳定的浓缩硼锂卤水；

(2)将硼锂卤水进行粗过滤，然后将硼锂卤水与工业盐酸在高效反应器中混合进行酸化反应，冷却过滤后形成粗硼酸固体与酸化后液，使酸化后液与空载萃取剂进入高效离心萃取器，酸化后液经萃取脱硼后形成锂卤水，负载萃取剂与淡水通过高效离心反萃过程形成硼酸溶液，对硼酸溶液与粗硼酸进行加热溶解与冷却结晶，得到精硼酸；

(3)使锂卤水通过具有一价离子选择功能的电渗析器，锂卤水中二价离子被离子选择膜拦截，锂卤水中的一价离子透过离子选择膜，实现镁锂分离并得到一次精制液，所述一次精制液为锂离子的浓缩物，其中镁锂比低于2:1；高镁低锂的尾液返回盐田；

(4)将一次精制液与LiOH混合溶液反应形成氢氧化镁沉淀物，过滤后得到除镁锂液，加HCl中和，将除镁锂液的pH调整为pH 6.5-7，形成二次精制液，其中镁离子浓度低于50ppm；

(5)将所述二次精制液经过钙镁离子选择性阳离子树脂交换器除钙镁离子，得到三次精制液，其中钙镁离子低于20ppm；

(6)将所述三次精制液经过强制蒸发器形成蒸发浓缩液，浓缩液中锂离子浓度高于30g/L；

(7)将工业碳酸钠进行配液，然后对碳酸钠溶液进行两级过滤，得到精制碳酸钠溶液，将浓缩液与精制碳酸钠溶液通过高效反应器，在高效反应器中充分反应，形成粒度均匀的碳酸锂沉淀物；

(8)将碳酸锂沉淀物进行过滤，形成碳酸锂固体半成品，所述半成品再经过清洗、干燥、包装后形成电池级碳酸锂产品。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，提钾后卤水在稳定池中进一步浓缩形成低钾钠的硼锂卤水，其中钾钠离子总量低于5g/L，硫酸根浓度小于30g/L。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(2)中，硼锂卤水与盐酸通过高效反应器一步完成酸化反应，生成硼酸，经过滤获得粗硼酸，混合液的pH值为1-4。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(2)中，酸化后液与空载萃取剂通过离心萃取器，酸化后液中的硼酸被萃取后形成锂卤水，锂卤水中硼酸含量低于0.6g/L，负载萃取剂与淡水经离心反萃取器后形成硼酸溶液，负载萃取剂经过离心反萃取器脱硼形成空载萃取剂后重复使用。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(2)中，对通过反萃取所形成的硼酸溶液与通过硼锂卤水酸化反应所形成的粗硼酸进行加热溶解，形成饱和硼酸溶液，饱和硼酸溶液的温度为30-80℃，经冷却结晶工艺得到精硼酸。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(3)中，将锂卤水经过装配有一价离子选择膜的电渗析器，在电场力作用下，富锂卤水中的一价离子透过离子选择膜，锂卤水中二价离子被离子选择膜拦截，这一过程同时完成镁锂分离并实现锂浓缩，形成高锂低镁的一次精制液。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(7)中，将浓缩液与精制碳酸钠溶液通过高效反应器完成混合反应与结晶过程。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(4)中，LiOH混合溶液为LiOH与NaOH的混合溶液。