[发明专利]一种利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法

权利要求书

1.一种利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，该方法包括：

向含锰氨氮废水中加入碳酸盐，固液分离，得到碳酸锰沉淀和一次滤液；对碳酸锰进行煅烧处理，得到二氧化锰和二氧化碳；

向一次滤液中加入Ca(OH)₂，生成难溶于水的氢氧化物、硫酸钙沉淀，同时通入空气进行曝气吹脱，使部分游离氨分离，收集得到含氨气体，固液分离，得到二次滤液；

向二次滤液中加入碳酸钠和碳酸铵的组合物，除去滤液中剩余钙离子，固液分离，得到三次滤液；

向三次滤液中加入pH调整剂，滤液预热升温后进入负压脱氨塔顶部，负压脱氨塔内的含氨废水向下流动，与直接通入塔底的高温蒸汽逆流接触，在负压脱氨塔底部得到符合排放标准的脱氨废水，含氨气体从负压脱氨塔顶部逸出，和曝气吹脱后所得含氨气体汇合后备用；

将富锂溶液通过装有二氧化锰的过滤装置，把Fe²⁺转换为Fe³⁺，使其转化为氢氧化物沉淀，蒸发浓缩，固液分离，得到浓缩后的富锂溶液；

向浓缩后的富锂溶液中加入碳酸钠，除去大部分镁、钙离子，然后加入氢氧化钠和碳酸钠的混合物，进一步除去剩余镁、钙离子，得到除杂后的富锂溶液；

利用一价离子选择透过性离子交换膜对所述除杂后的富锂溶液进行电渗析，得到纯化后的富锂溶液；

将氨气和二氧化碳通入所述纯化后的富锂溶液，析出碳酸锂晶体，固液分离，再进行闪蒸干燥，得到碳酸锂产品。

2.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，对浓缩后的富锂溶液中进行除氟处理，采用现有的除氟方法，比如萃取法除氟、沉淀法除氟，然后再进行除镁、钙。

3.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中的任意一种，碳酸盐和锰离子的摩尔比为1～3：1，利用碳酸盐与废水中的锰离子反应，生成难溶于水的碳酸锰沉淀，热解后生成的二氧化锰和二氧化碳回收利用。

4.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，采用质量分数为10％～30％的氢氧化钙溶液，氢氧化钙和硫酸根的摩尔比为1～3：1，摩尔比大于1：1。

5.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，所述碳酸钠、碳酸铵的摩尔比为0.1～10：1。

6.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，所述pH调整剂采用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的任意一种，调整滤液的pH值≥10.8。

7.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，根据富锂溶液中镁和钙离子的量，添加化学计量的碳酸钠，充分反应后滤去沉淀，以除去大部分镁、钙离子。

8.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，加入氢氧化钠和碳酸钠的混合物调整富锂溶液的pH为13，氢氧化钠的质量浓度为10％～20％，碳酸钠的质量浓度为40％～60％。

9.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，纯化后的富锂溶液中锂浓度为10g/L～200g/L。

10.根据权利要求1所述利用含锰废水与废旧锂电富锂溶液制取碳酸锂的方法，其特征在于，将氨气和二氧化碳通入所述纯化后的富锂溶液，控制NH₃/Li的摩尔比为1～1.6；CO₂/Li的摩尔比为0.8～1.2。