[发明专利]一种从高钙锂比盐湖卤水中除钙富集锂的方法

说明书

本发明公开了一种从高钙锂比盐湖卤水中除钙富集锂的方法，包括以下步骤：(1)将氯化钙型盐湖含锂原卤水进行自然蒸发析出钾、钠混盐，然后对卤水进行酸化除硼；(2)将步骤(1)处理后的卤水至少经过1次自然蒸发‑冷冻析钙操作，其中冷冻析钙操作为对卤水进行降温，使其析出氯化钙结晶，然后进行固液分离，得到富集锂浓缩卤水。该方法具有工艺简单、操作简便，钙锂分离效率高，能源、水、化学试剂消耗量少的特点，尤其适用于基础设施差、能源供应不充足地区的高钙锂比的盐湖卤水提锂，对盐湖锂资源利用具有现实意义。

技术领域

本发明属于盐湖提锂技术领域，特别涉及一种从高钙锂比盐湖卤水中除钙富集锂的方法。

背景技术

锂及锂的化合物如氯化锂、碳酸锂、氢氧化锂和有机锂化物，在高能电池、航空航天、核能发电等领域有着广泛应用，对我国国民经济的发展具有重要的意义。锂是高能电池的主要正极材料，在储能材料和清洁核能开发中具有重要的战略地位。随着科技的迅猛发展及能源的需求量直线上升，能源面对的挑战很大，锂电池渐渐成为了电池行业的中流砥柱。

盐湖锂资源占世界锂资源工业储量的69％以上，从盐湖卤水中提取锂成为我国争夺能源战略高地的重中之重，是国家重大战略需求。世界盐湖锂资源主要分布于南美，北美和亚洲；盐湖地区往往人口稀少，基础设施尚不完善，能源供应不充足，因此给开发利用这些锂资源带来了严重的制约。从卤水中提取锂的方法主要有蒸发结晶法、沉淀法、萃取法、吸附法、煅烧法、膜分离法等多种方法。

其中，蒸发结晶法、沉淀法主要针对于低镁锂比、钙锂比盐湖卤水提锂；萃取法、吸附法、煅烧法以及膜分离法等虽然可以适用于高镁锂比、高钙锂比盐湖卤水提锂，但均存在一定的问题。如萃取法中需要加入高浓度的盐酸进行反萃取设备腐蚀严重且有机溶剂易进入萃取后的卤水中，对盐湖卤水造成很大的污染；吸附法中铝系吸附法工业化应用情况较好，但是也存在投资高、水耗、电耗均比较大的问题；锰系、钛系吸附法中酸、碱耗量大，且还存在吸附剂溶损、能耗较高等问题；煅烧法副产大量的盐酸对设备腐蚀严重，且该工艺需要蒸发大量的水分，能源消耗大；电渗析法只能分离+1、+2价离子，在存在其他+1价杂质离子(如K+)的情况下，分离效率低，且滤膜的使用周期较短。因此寻求一种简单、高效并且节能、环保的高钙锂比盐湖卤水提锂技术，显得尤为重要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种从高钙锂比盐湖卤水中除钙富集锂的方法，该方法具有工艺简单、操作简便，钙锂分离效率高，能源、水、化学试剂消耗量少的特点，尤其适用于基础设施差、能源供应不充足地区的高钙锂比的盐湖卤水提锂，对盐湖锂资源利用具有现实意义。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种从高钙锂比盐湖卤水中除钙富集锂的方法，包括以下步骤：

(1)将氯化钙型盐湖含锂原卤水进行自然蒸发析出钾、钠混盐，然后对卤水进行酸化除硼；

(2)将步骤(1)处理后的卤水至少经过1次自然蒸发-冷冻析钙操作，其中冷冻析钙操作为对卤水进行降温，使其析出氯化钙结晶，然后进行固液分离，得到富集锂浓缩卤水。

优选的，步骤(1)中，所述氯化钙型盐湖含锂原卤水中Ca/Li质量比在10以上。

进一步优选的，步骤(1)中，所述氯化钙型盐湖含锂原卤水中Ca/Li质量比在20以上。

优选的，步骤(1)中待卤水中钙饱和并将要析出氯化钙结晶时，对卤水进行酸化除硼。

优选的，步骤(1)中酸化后卤水的pH为0.5-3。

进一步优选的，步骤(1)中酸化后卤水的pH为0.5-2。

优选的，步骤(2)中当卤水自然蒸发至钙含量在140g/L以上时，再对其进行冷冻析钙操作。