RU2330810C2 - Способ очистки хлорида лития - Google Patents
Способ очистки хлорида лития Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330810C2 RU2330810C2 RU2006110797/15A RU2006110797A RU2330810C2 RU 2330810 C2 RU2330810 C2 RU 2330810C2 RU 2006110797/15 A RU2006110797/15 A RU 2006110797/15A RU 2006110797 A RU2006110797 A RU 2006110797A RU 2330810 C2 RU2330810 C2 RU 2330810C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- lithium chloride
- solution
- purification
- content
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу очистки хлорида лития и получения высокочистой соли хлорида лития, которую используют для получения лития металлического высокого качества. Изобретение может найти использование в химической, фармацевтической, металлургической и других отраслях промышленности. Способ очистки хлорида лития от примесей включает получение технологического раствора хлорида лития с остаточным содержанием оксихлоридов лития, который получают растворением в воде технологического гидроксида лития или приготовлением пульпы технического карбоната лития с последующим хлорированием раствора гидроксида лития или пульпы карбоната лития отходящей с электролизеров хлорвоздушной смесью газов в присутствии катализатора, используемого для разложения оксихлоридов лития. Корректировку рН полученного раствора хлорида лития проводят перед непрерывной сорбционной очисткой раствором гидроксида лития или карбонатом лития до содержания гидроксил-иона (ОН-) в пределах 0,0002-0,005 моль/дм3. Сорбционную очистку раствора хлорида лития проводят на катионообменной смоле на основе сшитого макропористого полистирола с введенными в матрицу полимера слабокислотными иминодиацетатными группами с линейной скоростью пропускания 3-20 м/час. Способ позволяет повысить степень очистки технологического раствора хлорида лития от примесей, увеличить срок службы катионообменной смолы. Очищенный таким образом раствор хлорида лития позволяет получить литий металлический высокого качества. 1 табл., 3 ил.
Description
Изобретение относится к способу очистки хлорида лития и получения высокочистой соли хлорида лития, которую используют для получения лития металлического высокого качества. Изобретение может найти использование в химической, фармацевтической, металлургической и других отраслях промышленности.
Известен способ очистки раствора хлорида лития от кальция и магния методом упаривания, перекристаллизации и экстракции органическими растворителями (Литий, его химия и технология. Остроушко Ю.И. и др. М., Атомиздат, 1960 г., стр.164-165). Основным недостатком способа является длительный цикл очистки, трудоемкость и недостаточная степень очистки получаемого хлорида лития.
Известен способ очистки хлорида лития от примесей щелочных и щелочно-земельных металлов по патенту RU 2092449, МПК С02F 1/58, 20.12.1995 г. Сущность изобретения: соли лития контактируют в противотоке с раствором хлорированного дикарболлида кобальта и полиэфира в нитроорганическом растворителе. Оптимальная концентрация полиэфира составляет 0,01-0,6 моль/л, а концентрация лития в водном растворе не превышает 5 моль/л. В качестве растворителей полиэфира используют, например, нитробензол, нитротолуол, нитроэтилбензол. В качестве полиэфира используют полиэтиленгликоль, краун-эфир, криптанд или смесь замещенных эфиров полиэтиленгликоля. При контакте раствора соли лития с экстрагентом в органический раствор переходят примеси натрия, калия, кальция, магния. Основным недостатком изобретения является использование органических соединений, растворителей, которые необходимо утилизировать, что связано с необходимостью решать экологические проблемы, влечет дополнительные затраты и повышает уровень безопасности производства.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является способ очистки хлорида лития патент RU 2232714, МПК С01D 15/04 от 20.07.2004 Бюл.№20, включающий получение хлорида лития методом растворения его в деионизованной воде и непрерывную сорбционную очистку проводят со скоростью 1,5-6,0 мл/см2·мин при температуре 10÷40°С, где в качестве сорбента используют винилпиридиновый амфолит или аминофосфоновые смолы хелатного типа.
Недостатком данного изобретения является то, что аминофосфоновая смола хелатного типа загрязняет очищаемый технологический раствор хлорида лития фосфат-ионами, имеет невысокую обменную емкость, а винилпиридиновый амфолит не выпускается в промышленных объемах.
Задача изобретения - повышение степени очистки технологического раствора хлорида лития от примесей, увеличение срока службы катионообменной смолы.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе очистки хлорида лития, включающем получение и непрерывную сорбционную очистку раствора хлорида лития согласно формуле изобретения, в качестве хлорида лития используют технологический раствор хлорида лития с остаточным содержанием оксихлоридов лития, который получают растворением в воде технического гидроксида лития или приготовлением пульпы технического карбоната лития с последующим хлорированием раствора гидроксида лития или пульпы карбоната лития отходящей с электролизеров хлорвоздушной смесью газов в присутствии катализатора, используемого для разложения оксихлоридов лития, корректировку рН полученного раствора хлорида лития проводят перед непрерывной сорбционной очисткой раствором гидроксида лития или карбонатом лития до содержания гидроксил-иона (ОН-) в пределах 0,0002-0,005 моль/ дм3, а сорбционную очистку проводят на катионообменной смоле на основе сшитого макропористого полистирола с введенными в матрицу полимера слабокислотными иминодиацетатными группами с линейной скоростью пропускания 3-20 м/час.
Указанная совокупность признаков является новой и обладает изобретательским уровнем, так как получение технологического раствора хлорида лития включает использование различных технических солей лития, которые могут быть использованы в качестве исходного сырья. Наличие остаточного содержания оксихлоридов лития накладывает определенные требования к сорбенту. Предлагаемая катионообменная смола Lewatit TP 208 на основе сшитого макропористого полистирола с введенными в матрицу полимера слабокислотными иминодиацетатными группами позволяет избежать загрязнение очищаемого раствора, обладает стойкостью в широком диапазоне рН и при этом не разрушается. Корректировка технологического раствора хлорида лития раствором гидроксида лития или карбонатом лития необходима для нейтрализации свободной кислоты, образующейся в процессе хлорирования. Экспериментально выбранные рН раствора хлорида лития и скоростные режимы позволяют получать соль хлорида лития высокого качества и повысить срок эксплуатации используемой смолы.
На фиг.1 представлена схема получения технологического раствора хлорида лития, где
I - растворение в воде технического гидроксида лития или приготовление пульпы карбоната лития;
II - хлорирование раствора гидроксида лития или пульпы карбоната лития в присутствии катализатора;
III - корректировка рН технологического раствора хлорида лития раствором гидроксида лития или карбонатом лития.
На фиг.2. приведена зависимость изменения концентрации кальция в очищаемом растворе хлорида лития от объема, пропускаемого через смолу технологического раствора хлорида лития.
На фиг.3 приведены графики содержания кальция и фосфат-иона в сухой соли хлорида лития после очистки технологического раствора хлорида лития на смоле Purolite S 940 и Lewatit TP 208.
Способ очистки технологического раствора осуществляют следующим образом.
Технический гидроксид лития загружают в реактор и при перемешивании растворяют в воде. Вместо гидроксида лития можно использовать технический карбонат лития, из которого получают водную пульпу карбоната лития, растворяя сухой технический карбонат лития в воде при перемешивании в соотношении т:ж=1:(5-10). После чего проводят хлорирование раствора гидроксида лития или пульпы карбоната лития в присутствии катализатора отходящей с электролизеров хлорвоздушной смесью газов. Полученный раствор с остаточным содержанием оксихлоридов лития отфильтровывают и проводят корректировку рН раствором гидроксида или карбонатом лития. Затем проводят контрольную фильтрацию технологического раствора хлорида лития и пропускают его через ионообменную колонну с катионообменной смолой Lewatit TP 208, в Li-форме с линейной скоростью пропускания 3-20 м/час. Очистку раствора хлорида лития ведут до проскока по содержанию кальция в очищаемом растворе до 2-3 мг/л. Полученный таким образом раствор хлорида лития высушивают до сухой соли и используют для получения лития металлического.
Пример 1.
Технологический раствор хлорида лития получают по схеме, представленной на фиг.1.
Очистку 4 N технологического раствора хлорида лития с содержанием LiClO3 < 5,0 г/дм3, LiClO < 0,05 г/дм3, ОН - (0,0002-0,005) моль/дм3 на смоле Lewatit TP 208 до первой регенерации вели с 23.06.05 г.до 10.10.05 г. Объем и расход пропускаемого через ионообменную колонну раствора фиксировали. За указанный период было очищено 1500 м3 раствора хлорида лития. Содержание кальция в неочищенном и очищенном растворах хлорида лития определяли атомно-абсорбционным (ААС) методом. При оценке обменной емкости смолы использовали усредненные значения содержания кальция за определенные периоды времени (таблица 1). Содержание фосфат-иона в очищаемом растворе определяли химическим методом. Данные по сорбционной очистке растворов хлорида лития от кальция на катионообменной смоле Lewatit TP 208 представлены в табл.1.
| Таблица 1. | ||||||
| Дата | Усредненное содержание Са до очистки, мг/л | Содержание Са после очистки, мг/л | Содержание РО4 после очистки, мг/л | Порция р-ра, м3 | Суммарный объем, м3 | Масса сорбир. Са, г |
| 24.06.05 | 14,75 | 0,27 | 0,26 | 12,0 | 12,0 | 173,8 |
| 27.06.05 | 14,75 | 0,11 | 0,13 | 47,9 | 59,9 | 701,3 |
| 05.07.05 | 14,75 | 0,23 | <1 | 183,0 | 242,9 | 2657,2 |
| 12.07.05 | 14,75 | 0,1 | <1 | 58,0 | 300,9 | 849,7 |
| 14.07.05 | 14,75 | 0,2 | <1 | 15,5 | 316,4 | 225,5 |
| 15.07.05 | 14,75 | 0,3 | <1 | 17,5 | 333,9 | 252,9 |
| 18.07.05 | 14,75 | 0,09 | <1 | 5,5 | 339,4 | 80,6 |
| 21.07.05 | 13,00 | 0,3 | <1 | 19,5 | 358,9 | 247,7 |
| 26.07.05 | 9,90 | 0,3 | <1 | 74,0 | 432,9 | 710,4 |
| 03.08.05 | 12,75 | 0,3 | <1 | 82,0 | 514,9 | 1020,9 |
| 09.08.05 | 10,58 | 0,1 | <1 | 66,7 | 581,6 | 699,0 |
| 11.08.05 | 12,25 | 0,1 | <1 | 41,0 | 622,6 | 498,2 |
| 18.08.05 | 11,13 | 0,4 | <1 | 66,0 | 688,6 | 708,2 |
| 24.08.05 | 14,10 | 0,4 | <1 | 37,5 | 726,1 | 513,8 |
| 01.09.05 | 13,62 | 0,8 | <1 | 106,0 | 832,1 | 1358,9 |
| 02.09.05 | 15,67 | 0,8 | <1 | 24,5 | 856,6 | 364,3 |
| 08.09.05 | 15,99 | 0,8 | <1 | 104,5 | 961,1 | 1587,4 |
| 09.09.05 | 16,63 | 0,6 | <1 | 25,0 | 986,1 | 400,8 |
| 13.09.05 | 21,97 | 1 | <1 | 53,5 | 1039,6 | 1121,9 |
| 16.09.05 | 23,50 | 1 | <1 | 22,0 | 1061,6 | 495,0 |
| 19.09.05 | 17,50 | 1,1 | <1 | 35,5 | 1097,1 | 582,2 |
| 20.09.05 | 22,00 | 1,1 | <1 | 14,0 | 1111,1 | 292,6 |
| 21.09.05 | 18,00 | 1 | <1 | 8,5 | 1119,6 | 144,5 |
| 26.09.05 | 18,69 | 1,3 | <1 | 101,0 | 1220,6 | 1756,4 |
| 29.09.05 | 22,47 | 1,4 | <1 | 59,5 | 1280,1 | 1253,7 |
| 04.10.05 | 19,89 | 1,5 | <1 | 69,5 | 1349,6 | 1278,1 |
| 05.10.05 | 23,20 | 1,7 | <1 | 7,0 | 1356,6 | 150,5 |
| 06.10.05 | 26,40 | 2,2 | <1 | 31,0 | 1387,6 | 750,2 |
| 10.10.05 | 26,42 | 2,2 | <1 | 100,5 | 1488,1 | 2434,1 |
| сумма 23309,5 | ||||||
Объем смолы в ионообменной колонне составляет 1 м3, следовательно, емкость смолы до проскока по сорбции кальция (CCa=2,2 мг/л) составляет 23,3 г/л или 1,165 экв/л. Изменение концентрации кальция от объема очищенного раствора представлено на фиг.2. Зависимость имеет экспоненциальный вид, экстраполируя которую, можно получить полную обменную емкость по сорбции кальция на смоле Lewatit TP 208 в Li-форме, равную 1,7 экв/л. Содержание фосфат-ионов в очищенном растворе хлорида лития составляло <1 мг/л (таблица 1).
Пример 2.
Технологический раствор хлорида лития получают по схеме, представленной на фиг.1
Очистку 4 N технологического раствора хлорида лития с содержанием LiClO3 < 5,0 г/дм3, LiClO < 0,05 г/дм3, ОН - (0,0002-0,005) моль/дм3 с 29.03 по 20.06.2005 г. вели на смоле Purolite S 940 и с 23.06.05 г. до 10.10.05 г. на смоле Lewatit TP 208 до первой регенерации. Объем и расход пропускаемого через ионообменную колонну раствора фиксировали. Объем смолы и скорость пропускания раствора была одинаковая как в первом, так и во втором эксперименте. Содержание примесей кальция и фосфат-иона в исходном и в очищенном растворах определяли химическим и ААС методами.
Для сравнения за указанный период был очищен раствор хлорида лития и получен сухой продукт после очистки на смоле Purolite S 940 (на основе аминофосфоновой кислоты хелатного типа) и Lewatit TP 208 (на основе сшитого макропористого полистирола с введенной в матрицу полимера слобокислотных иминодиацетатных групп) для дальнейшего получения лития металлического. О более высокой эффективности катионообменной смолы Lewatit TP 208 в сравнении со смолой Purolite S 940 при очистке растворов хлорида лития можно судить по содержанию кальция и фосфат-иона в хлориде лития (фиг.3). При очистке растворов хлорида лития на смоле Purolite S 940 содержание кальция и фосфат-иона в среднем составляло 1,2·10-3 и 2,2·10-3% соответственно. При очистке растворов хлорида лития на смоле Lewatit TP 208 содержание кальция в среднем составило 0,87·10-3%, а фосфат-иона - 1,4·10-3%.
В ходе проведения промышленных испытаний обнаружено, что после двух регенераций смолы Purolite S 940 полная обменная емкость его упала в три раза, что привело к полной его замене, так как дальнейшее его использование было нецелесообразно.
Лабораторные исследования смолы Lewatit TP 208, проведенные с использованием технологического раствора хлорида лития, показали, что при проведении процесса сорбции-десорбции 5 раз полная обменная емкость упала на 10%.
Промышленные испытания смолы Lewatit TP 208, проведенные в течение пяти месяцев, показали высокую обменную емкость до проскока (за проскок принята концентрация примеси кальция в очищаемом растворе - 2,2 мг/л) и достижение более низкого содержания примесей в очищаемом растворе хлорида лития.
Claims (1)
- Способ очистки хлорида лития, заключающийся в получении и непрерывной сорбционной очистке раствора хлорида лития, отличающийся тем, что в качестве хлорида лития используют технологический раствор хлорида лития с остаточным содержанием оксихлоридов лития, который получают растворением в воде технического гидроксида лития или приготовлением пульпы технического карбоната лития, с последующим хлорированием раствора гидроксида лития или пульпы карбоната лития отходящей с электролизеров хлорвоздушной смесью газов в присутствии катализатора, используемого для разложения оксихлоридов лития, корректировку рН полученного раствора хлорида лития проводят перед непрерывной сорбционной очисткой раствором гидроксида лития или карбоната лития до содержания гидроксил-иона (ОН-) в пределах 0,0002-0,005 моль/дм3, а сорбционную очистку проводят на катионообменной смоле на основе сшитого макропористого полистирола с введенными в матрицу полимера слабокислотными иминодиацетатными группами с линейной скоростью пропускания 3-20 м/час.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110797/15A RU2330810C2 (ru) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Способ очистки хлорида лития |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110797/15A RU2330810C2 (ru) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Способ очистки хлорида лития |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006110797A RU2006110797A (ru) | 2007-10-10 |
| RU2330810C2 true RU2330810C2 (ru) | 2008-08-10 |
Family
ID=38952628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006110797/15A RU2330810C2 (ru) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Способ очистки хлорида лития |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2330810C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103466666A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-25 | 陕西延长石油集团氟硅化工有限公司 | 一种制备高纯氟化锂的***及方法 |
| RU2613438C1 (ru) * | 2015-12-22 | 2017-03-16 | Акционерное общество "Каменскволокно" | Способ регенерации хлорида лития в химическом производстве |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2013201833B2 (en) * | 2012-08-13 | 2014-07-17 | Reed Advanced Materials Pty Ltd | Processing of Lithium Containing Ore |
-
2006
- 2006-04-03 RU RU2006110797/15A patent/RU2330810C2/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| [abstract]. * |
| Остроушко Ю.И. и др. Литий, его химия и технология. - М.: Атомиздат, 1960, С.164-165. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103466666A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-25 | 陕西延长石油集团氟硅化工有限公司 | 一种制备高纯氟化锂的***及方法 |
| CN103466666B (zh) * | 2013-08-26 | 2015-06-10 | 陕西延长石油集团氟硅化工有限公司 | 一种制备高纯氟化锂的***及方法 |
| RU2613438C1 (ru) * | 2015-12-22 | 2017-03-16 | Акционерное общество "Каменскволокно" | Способ регенерации хлорида лития в химическом производстве |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006110797A (ru) | 2007-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11649170B2 (en) | Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines | |
| JP2021050133A (ja) | 鹹水からの水酸化リチウム一水和物の製造方法 | |
| CN115052836A (zh) | 氢氧化锂的制造方法 | |
| AU2019395190B2 (en) | Production method for lithium-containing solution | |
| JP7003507B2 (ja) | リチウムの回収方法 | |
| JPS589043B2 (ja) | 電解生成せるアルカリ金属塩素酸塩−塩化物溶液からのイオン交換による重クロム酸塩の除去 | |
| JP2023549966A (ja) | アルカリヒドロキシド溶液からフッ化物を除去する方法 | |
| US11174532B1 (en) | Processes for producing lithium compounds using reverse osmosis | |
| RU2751710C2 (ru) | Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих карбонат лития или хлорид лития | |
| RU2330810C2 (ru) | Способ очистки хлорида лития | |
| WO2018035573A1 (en) | Desalination process | |
| US3842002A (en) | Method for removing sulfate and bicarbonate ions from sea water or brackish water through the use of weak anionic exchange resins containing amino groups of the primary and secondary type | |
| JP6972220B2 (ja) | 塩水の精製方法 | |
| HU213383B (en) | Method for producing aqueous sodium chloride solution and crystalline sodium chloride | |
| Urano et al. | Process development for removal and recovery of phosphorus from wastewater by a new adsorbent. 3. Desorption of phosphate and regeneration of adsorbent | |
| JPH073485A (ja) | アルカリ金属塩化物の電解方法 | |
| JP4511500B2 (ja) | 水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂 | |
| EP0609839B1 (en) | Method for electrolyzing an alkali metal chloride | |
| JP6369579B1 (ja) | 食塩水中のシリカ除去方法 | |
| JP2000144472A (ja) | 電解用塩水の精製処理方法 | |
| WO2024126601A1 (en) | Lithium extraction | |
| WO2004103545A2 (en) | Regenerant reuse | |
| JP3248602B2 (ja) | 超純水の製造方法 | |
| JPS6054886B2 (ja) | 塩化アルカリ水溶液の精製方法 | |
| WO2022195299A1 (en) | Method of capturing a target species from a gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20071129 |