[发明专利]一种钠钾混合氯盐高效分离联产HCl的方法

说明书

本发明提供了一种钠钾混合氯盐高效分离联产HCl的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钠钾混合氯盐与硫酸混合，进料至曼海姆炉中进行反应，得到硫酸盐和HCl气体；用酸溶液浸取锂云母提锂废渣，然后固液分离，得到沉矾剂和浸取废渣；(2)将步骤(1)中得到的硫酸盐和沉矾剂混合，使硫酸盐溶解得到混合溶液，然后将混合溶液蒸发浓缩至钠盐饱和浓度，再冷却结晶并进行固液分离，所得固体为钾矾，滤液为钠矾溶液。本发明的方法工艺简单，成本低廉，易于工艺化生产，钠钾混合氯盐的高效分离真正意义上实现了锂云母的综合利用效率的提高。本发明中钠、钾混合盐分离率可高达97.25％以上，得到的钾明矾纯度高达99.75％。

技术领域

本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种钠钾混合氯盐高效分离联产HCl的方法。

背景技术

江西宜春锂云母矿中含有Li、Na、K、Rb、Cs、Al和F等多种有价值的金属和非金属元素，具有极大的经济价值，锂云母矿中Li₂O含量在4～5wt.％，仅次于锂辉石的6～8wt.％，K₂O 含量可高达8.5wt.％，并且含有的Rb和Cs等为贵金属元素，因此在提取锂、铷、铯之后，对钠钾进行综合开发利用具有十分重要经济和战略价值。

钾、铝是我国的重要矿产资源，其中钾是我国的紧缺资源。锂云母作为钾、铝的潜在资源越来越受到国内外研究的重视。目前，国内综合利用锂云母均没有经济、技术上合理的处理工艺。我国是锂云母储量大国，江西宜春更有“亚洲锂都”称号，存在大量原生及伴生长石矿，但目前我国的锂云母矿中钾、铝均未得到有效利用或利用效率很低。

十二水合硫酸铝钾，又称钾明矾或钾矾，是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐，化学式KAl(SO₄)₂·12H₂O，无色透明集合八面体结晶，或与立方体、菱形十二面体形成聚形，属于α型明矾类复盐，有玻璃光泽。硫酸铝钾为酸性盐，在食品行业，主要用作中和碱性的疏松剂，与碳酸氢钠反应缓慢，并随有气体产生，降低碱性可使食品酥脆，同时有较强的收敛作用，可入药物。钾明矾生产方法主要有明矾石法和化学合成法。明矾石法经煅烧、溶出、萃取、结晶而制得，或者以铝土矿等为原料，经粉碎、酸浸、分离、沉矾等步骤，即可破碎包装入库。由于生产周期长，产率低，能耗高，并且随着天然明矾石矿藏的不断开采，资源越来越少，开采及生产成本也不断增加。化学合成法是用硫酸钾和硫酸铝生产合成钾明矾，化学合成法存在能耗高，蒸汽耗用量大，成本昂贵等缺点。

在国家政策支持下，我国新能源产业将迎来加速发展和布局调整的重要机遇。锂电池新能源作为当今新能源发展的重要产业之一备受关注，电池级碳酸锂为锂电池材料的基础性材料，用量较大，产品质量要求高，目前主要依赖于进口，国内锂矿提锂制备电池级碳酸锂仍处于起步发展阶段。在锂云母资源综合利用开发的研究工作中，国内主要采用固氟高温矿相重构法提取碱金属盐并制备电池级碳酸锂；如中国专利CN201210080657.4提供了一种处理锂云母矿的方法，该方法针对锂云母的成分和矿物结构，设计特定的矿相重构目标，使碱金属元素等转化为易溶于水的化合物，然后经水浸提取分离有价碱金属元素的化合物；但是该类方法提取溶液进行盐分离后会产生大量的钠钾混合氯盐，由于钠钾以混盐形式存在大大降低其应用领域和应用价值，造成资源浪费，因此，亟需开发一种有效分离回收混盐中钠、钾元素以提高锂云母精矿综合利用率的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种钠钾混合氯盐高效分离联产HCl的方法，该方法不仅突破了锂云母精矿综合利用的技术瓶颈，而且工艺简单、生产成本低廉、易于工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种钠钾混合氯盐高效分离联产HCl的方法，包括以下步骤：

(1)将钠钾混合氯盐与硫酸混合，进料至曼海姆炉中进行反应，得到硫酸盐和HCl气体；用酸溶液浸取锂云母提锂废渣，然后固液分离，得到沉矾剂和浸取废渣；