[发明专利]一种离子膜法制备高纯度碳酸锂工艺

说明书

本发明公开了一种离子膜法制备高纯度碳酸锂工艺，涉及高纯度碳酸锂制备技术领域，为解决现有高纯度碳酸锂多采用沉淀法和重结晶法制备，流程长，且杂质较多，而采用电解法制备高纯度碳酸锂电耗大，故应用较少的问题。步骤1：使用过滤网对收集来的盐湖卤水进行过滤处理；步骤2：将过滤后的盐湖卤水静置在容器中，进行自然沉降处理；步骤3：在容器中添加絮凝剂，并充分搅拌反应，吸附微粒，加快聚沉；步骤4：在除杂后的盐湖卤水即Li₂CO₃中添加过量的碳酸钠和氢氧化钠，再次过滤后，添加少量HCL溶液，以去除其中的Ca、Mg等阳离子杂质，若采用粗Li₂CO₃作为原料可直接从该步骤开始；对除杂后的溶液进行电解处理，获得高纯度LiOH溶液。

技术领域

本发明涉及高纯度碳酸锂制备技术领域，具体为一种离子膜法制备高纯度碳酸锂工艺。

背景技术

碳酸锂，一种无机化合物，化学式为Li₂CO₃，为无色单斜晶系结晶体或白色粉末。密度2.11g/cm³。由于生产碳酸锂的主要原料是盐湖卤水(矿石法由于成本高在全球产能很小)，因此规模化生产碳酸锂的企业必须拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权，这使得该行业具备较高的资源壁垒；另一方面，由于全球盐湖绝大多数资源都是高镁低锂型，而从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度很大，之前这些技术仅掌握在少数国外公司手中，这使得碳酸锂行业又具备了技术壁垒。因此，造就了碳酸锂行业的全球寡头垄断格局。

但是，现有高纯度碳酸锂多采用沉淀法和重结晶法制备，流程长，且杂质较多，而采用电解法制备高纯度碳酸锂电耗大，故应用较少；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种离子膜法制备高纯度碳酸锂工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子膜法制备高纯度碳酸锂工艺，以解决上述背景技术中提出的现有高纯度碳酸锂多采用沉淀法和重结晶法制备，流程长，且杂质较多，而采用电解法制备高纯度碳酸锂电耗大，故应用较少的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种离子膜法制备高纯度碳酸锂工艺，包括以下步骤：

步骤1：使用过滤网对收集来的盐湖卤水进行过滤处理；

步骤2：将过滤后的盐湖卤水静置在容器中，进行自然沉降处理；

步骤3：在容器中添加絮凝剂，并充分搅拌反应，吸附微粒，加快聚沉；

步骤4：在除杂后的盐湖卤水即Li₂CO₃中添加过量的碳酸钠和氢氧化钠，再次过滤后，添加少量HCL溶液，以去除其中的Ca、Mg等阳离子杂质，若采用粗Li₂CO₃作为原料可直接从该步骤开始；

步骤5：对除杂后的溶液进行电解处理，获得高纯度LiOH溶液；

步骤6：在高纯度LiOH溶液中通入CO₂使其碳化，从而得到高纯度Li₂CO₃溶液。

优选的，所述步骤1中采用过滤网，能够初步过滤掉盐湖卤水中的藻类，铁锈等悬浮微粒。

优选的，所述步骤2和步骤3可同时进行，在沉降的同时添加絮凝剂搅拌，以吸附微粒，加快聚沉，节省除杂时间，提高除杂效率，该方法可有效去除盐湖卤水中的重微粒和胶体物质。

优选的，所述步骤4中在Li₂CO₃添加碳酸钠能够与其中的Ca²⁺反应，生成碳酸钙沉淀，其反应的化学方程式为：Ca²⁺+CO3^2-→CaCO3↓，碳酸钠的过碱量200-400mg/l。