[发明专利]一种高镁锂比卤水提取硫酸锂的方法

说明书

本发明涉及一种高镁锂比卤水提取硫酸锂的方法，步骤如下：(1)卤水去除硫酸根；(2)蒸发浓缩析出六水氯化镁和杂盐，得到低镁锂比卤水；(3)低镁锂比卤水中加入硫酸镁，产生一水硫酸锂沉淀；(4)固液分离得到一水硫酸锂和提锂母液；(5)提锂母液返回步骤(1)。本发明实现了镁锂的彻底分离，并获得了一水硫酸锂产品。

技术领域

本发明属于盐湖卤水提锂领域，涉及高镁锂比卤水，尤其是一种高镁锂比卤水提取硫酸锂的方法。

背景技术

锂资源主要分为锂辉石锂云母等含锂固体矿和盐湖卤水、海水及地热水等含锂液体矿。其中盐湖卤水锂资源储量约占锂资源总量的60-70％，全球从卤水中生产的锂盐产品占锂产品总量的85％以上。其中，南美锂三角地带的智利(Atacama)盐湖，阿根廷(Olaroz,Rincon,Hombe Muerto等)盐湖、玻利维亚(Uyuni)盐湖，储量占世界锂储量的43.6％，这些盐湖卤水组成中，镁锂的质量比通常小于10，另外美国的西尔斯(Searles)湖和银峰(Silver Peak)湖的镁锂比小于5。美国大盐湖的镁锂比为250。中国的扎布耶盐湖属于碳酸盐型盐湖，锂储量高而镁含量少，中国察尔汗盐湖、以色列死海镁锂比在1000以上，东西台吉乃尔湖、大柴旦、一里坪盐湖都为硫酸镁亚型盐湖，镁锂比在50到100之间。

盐湖卤水提锂的方法主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、煅烧浸取法、电渗析法等。沉淀法分为碳酸盐沉淀法、铝盐沉淀法、水合硫酸锂沉淀法。其中萃取法、离子交换吸附法、煅烧浸取法、电渗析法等与本技术相关度不大，在此不做详述，只与本技术相关的沉淀法，尤其是高镁锂比卤水提锂技术进行详述。

碳酸盐沉淀法从盐湖卤水中提锂是最早研究并已在工业上应用的方法，该方法是将工业纯碱加人浓缩的盐湖卤水中使锂以碳酸锂形式析出。此法适宜于低镁锂比的盐湖卤水提锂。美国西尔斯湖、银峰锂矿及智利阿塔卡玛盐湖都采用此方法开发Li₂CO₃产品。该方法需要用氯化钙、石灰乳、纯碱等分别将卤水中的硫酸根和镁离子除掉后，最后用纯碱沉淀碳酸锂。方法不适用于高镁锂比的卤水。

对于高镁锂比盐湖卤水中提取碳酸锂的专利报道。陆增等利用日晒蒸发池对盐湖晶间卤水进行自然蒸发浓缩，分段结晶分离加入沉淀剂，与镁离子形成难溶盐(碳酸镁或氢氧化镁)，固液分离；液相除镁，料液经调节pH值，蒸发浓缩，使NaCI结晶析出，氯化锂浓度应达到100g/L以上；以纯碱为沉淀剂，使碳酸锂沉淀析出，经分离、干燥，制得碳酸锂产品。王日公等[]将高镁锂比盐湖卤水在40～100℃范围内控制达到过饱和浓度，在保温的状态下立即抽到带搅拌器的振荡分离塔中，加入化学计量的碳酸钠，并同时开动搅拌机及振荡器振荡5～10min，静置至锂镁碳酸盐有明显的分界面为止，同步分离出碳酸镁和碳酸锂，再在离心机中将碳酸锂悬浮物脱水，将碳酸锂粗品按常规精制法精制。

铝盐沉淀法与此研究关系不大，不再赘述。

水合硫酸锂沉淀法，最早由Garrett等人于1981年提出一种利用可溶硫酸盐盐析一水硫酸锂的方法，从卤水提取锂。该方法适用于锂的质量含量至少为0.4％，MgCl₂浓度至少为30mol/1000mol水，硼含量至少为1％(以硼酸质量计)的卤水，预先去除泻痢盐并作为盐析用的可溶硫酸盐。1988年Mehta等人在上述方法的基础上提出了一种从蒸发浓缩卤水中提锂的改进方法。分几步冷却或蒸发的方法使卤水分别析出氯化钾、泄痢盐和光卤石。卤水中加入泄痢盐，形成浆料中锂和硫酸根比例至少为0.9，水含量少于60％。