[发明专利]一种从卤水中提取锂盐的方法

说明书

本发明涉及一种无机盐的提取方法，特别是从卤水中提取锂盐的方法。

锂盐是重要的工业原料，军工、电子、炼铝业、合金材料、医药、试剂、陶瓷、玻璃、电视、核工业等行业中均有应用。全世界锂资源以液体矿床为主，约占70%，矿石矿床仅占30%，我国也以液体矿床资源为主。卤水提锂工艺简单，成本低，卤水已成为锂盐生产的重要资源。

目前从卤水中提取锂盐的方法有磷酸盐法、铝酸盐法、有机离子交换树脂法、无机离子交换剂法、溶剂萃取法等，均存在着能耗高、耗料多，有的工艺流程长，操作较难，或是污染环境等问题。还有一种方法，是利用太阳能进行蒸发，使锂盐浓缩从而生产碳酸锂。美国福特矿业公司就是用这种为处理银峰卤水，生产锂盐的。其具体方法是：将银峰卤水经日晒预浓缩后（锂浓度提高一倍左右），加入生石灰（CaO），使卤水中的镁离子和硫酸根离子转为氢氧化钙和硫酸钙沉淀并除去，母液进一步日晒浓缩（锂浓度提高约20倍），再加碳酸钠沉淀出碳酸锂，洗涤干燥后得碳酸锂产品。此法耗能耗料少，操作简单，经济效益高，适用于一般和含高镁、高硫酸盐型卤水，但对含高碳酸盐型卤水由于存在锂盐难以富集问题，因而不适用。

本发明的目的在于提供一种适合于高碳酸盐型卤水，且耗能低，耗费化工原料少，工艺简单，操作容易，无污染的卤水提锂方法。

本发明的目的是这样实现的：高碳酸盐型卤水经日晒预浓缩后，通二氧化碳气体进行碳化，使碳酸钠转化成碳酸氢钠沉淀，反应式如下：

然后过滤，滤液经日晒进一步浓缩富集锂后，再加计算量的碳酸钠，沉淀出碳酸锂。

具体的说，含高碳酸盐的卤水经日晒预浓缩，预浓缩率为20～50%，最好为30～40%，通入二氧化碳，其用量为按反应式计算量的1～3倍，二氧化碳的浓度和压力越高，则碳化速度越快。所生成的碳酸氢钠沉淀经过滤、洗涤，在270～300℃下加热分解，生成的二氧化碳返回使用，生成的纯碱（碳酸钠）作为副产品利用。

碳化后的滤液再经日晒进一步浓缩，浓缩率在50%以上，最好在70%以上，再加入纯碱（碳酸钠），用量根据卤水中含锂量按下式计算：

在40℃以上进行沉淀反应，得碳酸锂沉淀，经过滤、干燥，得碳酸锂成品。母液可进一步综合利用提取其他化工原料。

本发明通过碳化工艺除去大量的碳酸根离子，成功地解决了高碳酸盐型卤水的锂盐富集问题，整套提锂工艺流程简单，操作容易，利用太阳能浓缩卤水，耗能耗料少，不污染环境，还可副产纯碱，经济效益较高。特别适合蒸发量大于降水量，而其他能源缺乏的地区。

图一是本发明的提锂工艺流程方框图。

下面结合图一和西藏扎布耶盐湖的实例进一步详述本发明。

扎布耶盐湖卤水属高碳酸盐型，含锂约1克/升，含碳酸钠大于24克/升。该地区年降水量约200mm，蒸发量约2000mm，日平均蒸发量为6mm。将420M³卤水经泵送到日晒预浓缩池中，预浓缩率为40%，得预浓卤水250M³。经泵送入碳化反应塔，通入压力为0.3MPa，浓度为11.6%的二氧化碳，纯二氧化碳通入量为9000kg，反应54.5小时，过滤。滤液送往续浓缩日晒池，沉淀经洗涤，离心干燥，得16吨碳酸氢钠。再送入加热分解器，在270～300℃下加热1小时，得纯碱（碳酸钠）10吨，分解出的二氧化碳送二氧化碳净化装置回收。可将锅炉烟道气和石灰窑窑气再加上回收的碳酸氢钠分解气经二氧化碳净化装置纯化后，用空压机送入碳化反应塔，作为碳化所需的二氧化碳。

碳化后的滤液经续浓缩日晒池浓缩，浓缩率为70%，得浓卤水75M³。用泵送入碳酸锂沉淀器，加入720kg纯碱，40℃以上反应1小时，过滤，滤液待综合利用或经提硼工艺后返回碳化反应塔。沉淀经离心干燥，太阳能干燥后，得成品500kg碳酸锂。