[发明专利]含锂盐水的处理

说明书

一种用于处理含锂盐水的方法(10)，所述方法包含以下方法步骤：(i)将含锂盐水(12)传送至过滤步骤(14)以去除硫酸盐；(ii)将步骤(i)的产物(16)传送至第一离子交换步骤(18)以去除二价杂质；(iii)将步骤(ii)的产物(20)传送至第二离子交换步骤(22)以去除硼杂质；(iv)将步骤(iii)的产物(24)传送至电解步骤(26)以产生氢氧化锂(28)；以及(v)将步骤(iv)的产物(30)传送至结晶步骤(32)，继而得到单水合氢氧化锂产物(34)。

技术领域

本发明涉及一种用于处理含锂盐水的方法。

更具体地说，本发明方法意图用于生产适用于通过电解进一步处理的含锂溶液。反过来，尤其期望含锂溶液的电解处理提供单水合氢氧化锂产物。

本发明进一步涉及生产电池级的单水合氢氧化锂和/或碳酸锂。

背景技术

盐水生产商采用的当前方法首先需要将含锂盐水转化为碳酸锂，需要用碳酸钠(苏打灰)处理以沉淀碳酸锂。然后使用熟石灰将此碳酸锂苛化。已知此过程是昂贵的，且其采用复杂的过程单元操作。盐水生产商以这种方式生产的碳酸锂，使用氯化锂溶液上的苏打灰反应，产生工业级的碳酸锂。工业级碳酸锂又需要使用昂贵的重碳酸化回路进一步纯化。

从太阳能盐水池中获得的含锂盐水通常含有许多杂质，操作员认为所述杂质以高含量存在。因此，认为这些含锂盐水不适合于电解。

本发明的方法和产品的一个目标是基本上解决与现有技术的方法和产品相关的上述问题中的一个或多个，或至少为其提供有用的替代方案。

背景技术的前述论述仅旨在促进对本发明的理解。此论述并不认可或承认提及的任何材料截至本申请的优先权日是或曾是公共常识的一部分。

在本说明书和权利要求书通篇中，除非上下文另有规定，否则词语“包含(comprise)”或如“包含(comprises)”或“包含(comprising)”的变化形式应理解为暗示包括所陈述整体或整体的群组，但不排除任何其它整体或整体的群组。

在本说明书和权利要求书通篇中，除非上下文另有规定，否则术语“电池级碳酸锂”是指具有约99.5％或更高的纯度的产品。类似地，术语“电池级氢氧化锂”是指具有约99％或更高的纯度的产品。

术语盐水(brine/brines)或其变化形式应理解为包括天然来源或可能工业来源的碱金属盐和/或碱土金属盐在水中的溶液。各种盐的浓度可能大幅变化。盐水中存在的离子可包括一价阳离子(如锂)、多价阳离子、一价阴离子以及多价阴离子中的一个或多个的组合。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于处理含锂盐水的方法，所述方法包含以下方法步骤：

(i)将含锂盐水传送至过滤步骤以去除硫酸盐；

(ii)将步骤(i)的产物传送至第一离子交换步骤以去除二价杂质；

(iii)将步骤(ii)的产物传送至第二离子交换步骤以去除硼杂质；

(iv)将步骤(iii)的产物传送至电解步骤以产生氢氧化锂；以及

(v)将步骤(iv)的产物传送至结晶步骤，继而得到单水合氢氧化锂产物。

在一种形式中，本发明进一步包含将来自结晶步骤(v)的废液传送至碳酸化步骤(vi)，在所述步骤中，废液与二氧化碳反应形成碳酸氢锂。然后优选将如此形成的碳酸氢锂在加热步骤(vii)中加热以沉淀碳酸锂。

在另一种形式中，本发明进一步包含对沉淀的碳酸锂进行洗涤、干燥和微粉化。

优选地，过滤步骤(i)利用纳米过滤。仍优选地，过滤步骤从锂盐水中去除硫酸盐至小于1gpl的含量。