[发明专利]一种基于膜分离耦合法的电池级氢氧化锂制备方法

权利要求书

1.一种基于膜分离耦合法的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，包括步骤：

镁锂分离：以含锂溶液作为纳滤原水，并通过纳滤法进行镁锂分离，获得纳滤产水和纳滤浓水；其中，在所述含锂溶液中，Li⁺的浓度为0.05g/L～2.0g/L，Mg²⁺的浓度为0.25g/L～20.0g/L，镁锂比不超过200；在所述纳滤产水中，Li⁺的浓度为0.10g/L～2.5g/L，Mg²⁺的浓度为0.01g/L～2.4g/L，镁锂比为0.01～3.0；

深度除镁：将所述纳滤产水通过离子交换法或沉淀法或超滤法进行深度除镁，所述纳滤产水中的镁离子和钙离子被去除，获得深度除镁液；其中，在所述深度除镁液中，Li⁺的浓度为0.05g/L～2.0g/L，Mg²⁺的浓度为0.1mg/L～20.0mg/L；

酸度调节：将所述深度除镁液的pH调节至3.0～7.0，获得酸化深度除镁液；

富集浓缩：将所述酸化深度除镁液通过膜浓缩系统进行富集浓缩，获得富锂浓缩液和淡化产水；其中，在所述富锂浓缩液中，Li⁺的浓度为2.0g/L～20.0g/L；在所述淡化产水中，Li⁺的浓度为0.01g/L～0.10g/L；

双极膜电渗析：将所述富锂浓缩液经过双极膜电渗析系统处理，所述双极膜电渗析系统包括相对设置的阳极室和阴极室，所述阳极室和所述阴极室之间夹设有由双极膜和阳膜交替排列组成的膜堆，所述双极膜包括相贴附的阳极膜和阴极膜，所述阴极膜和所述阳膜相对形成碱室，所述阳极膜和所述阳膜相对形成料液室；向所述阳极室和所述阴极室中通入极液，向所述碱室中通入氢氧化锂溶液，同时向所述料液室中通入所述富锂浓缩液，在直流电场的作用下，所述富锂浓缩液中的Li+经所述阳膜进入所述碱室，并在所述碱室形成氢氧化锂富集液；在所述料液室形成富硼料液；

氢氧化锂制备：所述氢氧化锂富集液经蒸发、结晶获得一水氢氧化锂粗品；所述一水氢氧化锂粗品经重结晶、干燥获得电池级氢氧化锂。

2.根据权利要求1所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，所述富硼料液经蒸发结晶，并固液分离，获得硼酸。

3.根据权利要求1或2所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，通过将盐湖卤水进行稀释、过滤除杂，获得所述含锂溶液。

4.根据权利要求3所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，所述淡化产水返回至所述镁锂分离步骤中，用于稀释所述盐湖卤水。

5.根据权利要求3所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，在所述含锂溶液中，Li⁺的浓度为0.10g/L～0.40g/L，Mg²⁺的浓度为0.5g/L～10.0g/L，镁锂比为20～50；在所述纳滤产水中，Li⁺的浓度为0.30g/L～0.60g/L，Mg²⁺的浓度为0.01g/L～0.6g/L，镁锂比为0.02～1.0。

6.根据权利要求3所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，在所述深度除镁液中，Li⁺的浓度为0.30g/L～0.60g/L，Mg²⁺的浓度为0.1mg/L～5.0mg/L。

7.根据权利要求3所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，在所述酸度调节步骤中，将所述深度除镁液的pH调节至4.5～5.5，获得所述酸化深度除镁液。

8.根据权利要求3所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，在所述富锂浓缩液中，Li⁺的浓度为3.0g/L～6.0g/L；在所述淡化产水中，Li⁺的浓度为0.04g/L～0.08g/L。

9.根据权利要求3所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，所述极液为氯化钠溶液或硫酸钠溶液。

10.根据权利要求9所述的电池级氢氧化锂制备方法，其特征在于，所述淡化产水返回至所述双极膜电渗析步骤中，用于配制所述极液和/或所述氢氧化锂溶液。