[发明专利]一种锂镁分离方法

说明书

本发明提供一种锂镁分离方法，所述方法通过先将添加剂与含锂镁的溶液混合，再向混合液中加入沉镁剂进行沉镁反应，能够实现对锂镁沉淀分离过程的调控，解决了现有技术中氢氧化镁沉淀过滤困难的问题，大大降低了氢氧化镁对锂离子的吸附率，提高了锂镁分离效率和锂离子回收率，而且该方法具有反应条件温和、工艺流程简单和环保低耗的优点，适用于工业化推广。

技术领域

本发明涉及分离技术领域，尤其涉及一种锂镁分离方法。

背景技术

锂是世界上最轻的金属，也被称为“能源金属”。随着全球对锂的需求不断增长，尤其是在新能源领域的应用日益增多，锂资源的开发和利用成为全球研究开发的热点，受到人们的高度关注。我国锂资源存在盐湖型和矿石型两种，其中盐湖卤水中的锂常以微量元素与大量碱金属离子(Mg²⁺)共存，它们的化学性质极其相似，导致锂镁分离困难。因此，实现高效且经济的锂镁分离及提锂，是目前亟待解决的重要技术难题。

目前分离锂镁的方法主要有：传统沉淀法、萃取法、煅烧法或吸附法等。

CN105152190B公开了一种从低锂卤水中分离镁和富集锂生产碳酸锂的方法，利用了磷酸三烷酯等有机萃取剂直接对卤盐进行萃取，使Li⁺和Mg²⁺大量分离，然后用水进行反萃取，形成低锂镁比的富锂溶液，经浓缩、碱化除镁后制得碳酸锂。该法的萃取和反萃工艺流程较长，设备复杂，并且运行成本高，对设备的腐蚀严重。

CN1313373C公开了一种用高镁含锂卤水生产碳酸锂、氧化镁和盐酸的方法，是将老卤蒸发干燥后，得到Li⁺和Mg²⁺的固体形式，然后高温煅烧后分解得到氧化镁，而Li⁺存在水相中从而实现锂镁分离；但该法在干燥和煅烧过程中耗能高，对设备的腐蚀严重，成本高。

CN108385128B公开了一种盐湖卤水生产高纯度氢氧化锂的新工艺，通过合成一种锂吸附剂，选择性的吸附锂离子，从而实现锂镁分离；但该法所用的离子筛吸附剂，由于在实际应用中吸附脱附溶损严重，导致其吸附容量、选择性和渗透性的性能大大下降。

综上所述，在锂镁分离的方法中，沉淀法的成本最低也最为环保。但由于传统沉淀法得到的氢氧化镁沉淀极易呈凝胶状，很难过滤，对锂的吸附严重，从而导致锂的吸附损失严重。

因此，需要开发一种操作和设备简单、能耗低且以沉淀法为基础的可有效降低氢氧化镁对锂的吸附性的锂镁分离方法。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种先在含锂镁的溶液中加入添加剂，再加入沉镁剂的锂镁分离方法，该方法提高氢氧化镁过滤速率的同时减少了锂损失，具有工艺流程简单、条件温和、设备要求低且原材料成本低的优点，能有效地提高氢氧化镁浆料的过滤性能，并且能够得到氢氧化镁、碳酸锂及结晶盐产品，无废弃物排放，具有较高的工业应用价值。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种锂镁分离方法，所述方法包括如下步骤：

(1)向含锂镁的溶液中加入添加剂，搅拌混合均匀，得到混合液，其中，所述添加剂为聚乙二醇、硬脂酸、硬脂酸钠、阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺或非离子型聚丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合；

(2)向所述混合液中加入沉镁剂，在搅拌下，沉镁反应后得到沉镁浆料；所述沉镁浆料经过滤后得到沉镁滤饼和沉镁滤液，沉镁滤饼经洗涤和干燥，得到氢氧化镁；

(3)向步骤(2)得到的沉镁滤液中加入沉锂剂，在搅拌下，沉锂反应后得到沉锂浆料；所述沉锂浆料经过滤后得到沉锂滤饼和沉锂滤液，沉锂滤饼经洗涤和干燥，得到碳酸锂；

(4)将沉锂滤液蒸发结晶，得到结晶盐。