CN112142080B - 一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法 - Google Patents

一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法，属于碳酸锂制备领域，包括以下步骤：(1)锂云母经焙烧、浸出得到浸出液，浸出液经净化、浓缩蒸发、沉锂、过滤后得到碳酸锂和沉锂母液；(2)沉锂母液经浓缩、蒸发后得到沉锂浓缩母液；(3)将步骤(2)中的沉锂浓缩母液加入到浸出液中得到混合液，混合液经净化、浓缩、蒸发，冷冻除去出钾、钠盐，过滤后导入离子交换树脂去除钙镁，经沉降后得到电池级碳酸锂和沉锂母液，沉锂母液经处理后循环用于工艺中。本发明通过对沉锂母液进行处理，再按照一定体积比与浸出液混合，经冷冻除钾、钠后，再进行沉锂，所得沉锂母液可循环用于生产过程中，降低成本，可提高生产效率。

Description

一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法
技术领域
本发明涉及碳酸锂制备领域，具体是涉及一种一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法。
背景技术
随着能源问题日益凸显，锂离子电池等新能源材料的研发及产业化蓬勃发展。我国拥有大量的锂云母矿产资源，从锂云母原料提取锂、铷、铯等金属具有良好的发展前景。但是锂云母原料中锂的含量约为1.7％，钾、钠的含量却高达6.5％和1.25％，由于钾钠盐在水中溶解度极高，这些杂质一方面会降低碳酸锂产品的质量，另一方面会降低生产效率甚至导致生产无法顺利进行。锂云母经焙烧、浸出、净化、沉锂后所得的沉锂母液中含有大量的钠、钾、锂，CN110923452A公开了一种利用乙醇从沉锂母液中回收钾钠盐的工艺，仅对钠、钾进行了回收处理，而沉锂母液并没有利用。锂云母浸出液中钠、钾含量较高，锂含量较低，目前并未有报道将沉锂母液循环用于碳酸锂生产工艺的报道。
发明内容
针对上述问题，本发明对沉锂母液进行处理，再用于***中与浸出液混合使用，经沉锂等步骤得到的沉锂母液再经处理后循环用于***中与浸出液混合使用，用于沉锂母液中锂的回收以及提高沉锂的生产效率。本发明的目的是提供一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法。
为了实现上述目的，本发明提供的一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法，包括以下步骤：
(1)锂云母经焙烧、浸出得到浸出液，浸出液经净化、浓缩蒸发(MVR)、沉锂、过滤后得到碳酸锂和沉锂母液；
(2)沉锂母液经浓缩、蒸发后得到沉锂浓缩母液；
(3)将步骤(2)中的沉锂浓缩母液加入到步骤(1)中的浸出液中得到混合液，混合液经净化、浓缩、蒸发，冷冻除去出钾、钠盐，过滤后导入离子交换树脂去除钙镁，经沉降后得到电池级碳酸锂和沉锂母液；
(4)沉锂母液经步骤(2)处理后与步骤(1)制得的浸出液混合进行步骤(3)的操作，循环使用。
其中，步骤(2)中沉锂浓缩母液为饱和硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂的混合溶液。
其中，步骤(3)中沉锂浓缩母液和浸出液的体积比为1:3-6。
其中，步骤(3)中冷冻的温度为0-10℃。
本发明的有益效果：
本发明提供的方法通过对沉锂母液进行处理，与浸出液按照一定体积比混合，再进行冷冻除去了混合液中大部分的钠、钾，有效降低了混合中60-75％的钠和20-35％的钾，锂含量提高了20-40％，经沉锂后所得的碳酸锂为电池级，沉锂母液可循环使用，提高了锂的利用率。经冷冻处理后的混合液，钠、钾含量大幅降低，降低了管壁因盐沉积而带来的不良影响，提高了生产效率，降低了生产成本。
具体实施方式
为了更清楚、完整的描述本发明的技术方案，以下通过具体实施例进一步详细说明本发明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，可以在本发明权利限定的范围内进行各种改变。
实施例1
(1)锂云母经焙烧、浸出得到浸出液，浸出液经净化、浓缩蒸发(MVR)、沉锂、过滤后得到碳酸锂和沉锂母液；
(2)沉锂母液经浓缩、蒸发后得到沉锂浓缩母液；
(3)将步骤(2)中的沉锂浓缩母液加入到步骤(1)中的浸出液中得到混合液，混合液经净化、浓缩、蒸发，5℃下冷冻除去出钾、钠盐，过滤后导入离子交换树脂去除钙镁，经沉降后得到电池级碳酸锂和沉锂母液；
(4)沉锂母液经步骤(2)处理后与步骤(1)制得的浸出液混合进行步骤(3)的操作，循环使用。
其中，步骤(2)中沉锂浓缩母液为饱和硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂的混合溶液。
其中，步骤(3)中沉锂浓缩母液和浸出液的体积比为1:4。
实施例2
(1)锂云母经焙烧、浸出得到浸出液，浸出液经净化、浓缩蒸发(MVR)、沉锂、过滤后得到碳酸锂和沉锂母液；
(2)沉锂母液经浓缩、蒸发后得到沉锂浓缩母液；
(3)将步骤(2)中的沉锂浓缩母液加入到步骤(1)中的浸出液中得到混合液，混合液经净化、浓缩、蒸发，0℃下冷冻除去出钾、钠盐，过滤后导入离子交换树脂去除钙镁，经沉降后得到电池级碳酸锂和沉锂母液；
(4)沉锂母液经步骤(2)处理后与步骤(1)制得的浸出液混合进行步骤(3)的操作，循环使用。
其中，步骤(2)中沉锂浓缩母液为饱和硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂的混合溶液。
其中，步骤(3)中沉锂浓缩母液和浸出液的体积比为1:6。
实施例3
(1)锂云母经焙烧、浸出得到浸出液，浸出液经净化、浓缩蒸发(MVR)、沉锂、过滤后得到碳酸锂和沉锂母液；
(2)沉锂母液经浓缩、蒸发后得到沉锂浓缩母液；
(3)将步骤(2)中的沉锂浓缩母液加入到步骤(1)中的浸出液中得到混合液，混合液经净化、浓缩、蒸发，10℃下冷冻除去出钾、钠盐，过滤后导入离子交换树脂去除钙镁，经沉降后得到电池级碳酸锂和沉锂母液；
(4)沉锂母液经步骤(2)处理后与步骤(1)制得的浸出液混合进行步骤(3)的操作，循环使用。
其中，步骤(2)中沉锂浓缩母液为饱和硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂的混合溶液。
其中，步骤(3)中沉锂浓缩母液和浸出液的体积比为1:3。
对比例1
其中，步骤(3)沉锂浓缩母液和浸出液的体积比为1:7。其余同实施例1。
对比例2
其中，步骤(3)沉锂浓缩母液和浸出液的体积比为1:2。其余同实施例1。
对上述实施例和对比例所述的方法在实际生产中的钾钠含量情况和碳酸锂产品品质进行检测，结果如表1所示。在其他条件完全一致的情况下，实施例所述的方法运行情况良好，而对比例所述的方法在运行过程中会出现钾钠盐沉积的现象，严重影响***运行。
表1
Figure BDA0002706447040000041
Figure BDA0002706447040000051
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)锂云母经焙烧、浸出得到浸出液，浸出液经净化、浓缩蒸发、沉锂、过滤后得到碳酸锂和沉锂母液；
(2)沉锂母液经浓缩、蒸发后得到沉锂浓缩母液；
步骤(2)中所述沉锂浓缩母液为饱和硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂的混合溶液；
(3)将步骤(2)中的沉锂浓缩母液加入到步骤(1)中的浸出液中得到混合液，混合液经净化、浓缩、蒸发，冷冻除去出钾、钠盐，过滤后导入离子交换树脂去除钙镁，经沉降后得到电池级碳酸锂和沉锂母液；
步骤(3)中沉锂浓缩母液和浸出液的体积比为1:3-6；
(4)沉锂母液经步骤(2)处理后与步骤(1)制得的浸出液混合进行步骤(3)的操作，循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种沉锂浓缩母液冷冻循环回用制备电池级碳酸锂的方法，其特征在于：步骤(3)中所述冷冻的温度为0-10℃。
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