一种从卤水中分离镁和浓缩锂的方法

一种从卤水中分离镁和浓缩锂的方法

技术领域

本发明涉及从卤水中分离镁和浓缩锂的方法，尤其是通过化学反应改变卤水组成后，进 行强制高温蒸发来分离镁和浓缩锂。

背景技术

含锂盐湖卤水逐步结晶分离结晶盐后浓缩所得的卤水中常含有钾、镁、硫酸根、碳酸根、 氯离子等物质，要从卤水中经济的提取锂则必须先有效地分离镁锂。目前，人们已开发出的 多种分离镁锂的方法中，如：碱法沉淀分离镁锂、膜分离法、盐分析法、有机溶剂萃取法、离 子吸附法、水热分解-焙烧浸出法等。当料液中镁锂比较高时，用上述方法分离镁锂会遇到原 材料成本高、设备腐蚀、化学试剂用量大，等问题。这些问题将会严重地影响从盐湖卤水中 提取锂的经济价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过改变卤水组成，然后采用强制高温蒸发结晶法从盐湖卤水 中分离镁锂和浓缩锂的方法。该方法工艺简单、操作性强、综合成本低。

本发明的目的可通过如下措施来实现：

第一：将含锂、镁盐湖卤水送入反应釜，通过一些化学反应将卤水组成改变，如含碳酸 根卤水加入氯化钙或石灰水，形成碳酸钙沉淀，含硫酸根高于5％的卤水加入氯化钙或石灰水 清液，生成硫酸钙沉淀，固液分离后，成为主要成分为锂、镁、氯根、硫酸根的卤水，对于 卤水中含有钾、硼等元素的卤水可以先进行自然蒸发、酸化提硼等手段分离钾、硼以后，再 进行一些化学反应，使卤水成为以锂、镁、氯根、硫酸根为主要成分的卤水。

第二：对主要成分为锂、镁、氯根、硫酸根的卤水进行分析，卤水中硫酸根含量以蒸发 过程不生成硫酸锂钾等含锂硫酸盐为限(通常不高于4％)，将卤水进行蒸发，通过强制高温 蒸发，蒸发手段包括减压蒸发和常压蒸发，蒸掉部分水分，然后冷却结晶析出以氯化镁和硫 酸镁为主的固体，得到镁锂比低的卤水。该步骤所分离出来的母液可作为提锂溶液，也可再 次利用强制高温蒸发结晶，产出镁锂比更低的母液，可用常压蒸发也可用减压蒸发。所分离 出来的固体可以通过洗涤、返回盐田或者返回强制蒸发结晶过程降实现锂元素回收。

本发明的效果：和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明提供了从盐湖卤水种回收锂的新技术。

2.该方法操作简单，通过化学改型后的卤水，通过一次或多次蒸发操作，可以得到镁锂比低， 便于直接提锂的溶液，大大降低了试剂消耗。

3.固体中的锂能够通过返回盐田、洗涤或返回强制蒸发过程来回收，锂的收率得到提高。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例一：

将含SO₄^2-4％，Li⁺0.5％，Mg²⁺7.5％的原始卤水自然蒸发，得到含镁9％，含锂0.7％的固 体，和含镁9％，含锂0.3％的液体，该固体加水洗涤后锂含量依然为0.5％，原始卤水加入 氯化钙反应生成SO₄^2-1.5％，Li⁺0.5％，Mg²⁺7.5％的卤水后，强制蒸发，冷却，析出以硫酸镁和 氯化镁为主要成分的固体，其液相组成为含镁8％，含锂0.9％的液体，其固体经洗涤后，锂 含量为0.03％。

实施例二：

将含SO₄^2-4％，Li⁺0.5％，Mg²⁺7.5％的原始卤水加入石灰水反应生成SO₄^2-1.2％，Li⁺0.5％， Mg²⁺6.7％的卤水后，强制蒸发，冷却，析出以硫酸镁和氯化镁为主要成分的固体，分离后液相 组成为含镁5.7％，含锂2.2％的液体，其固体经洗涤后，锂含量为0.03％。

实施例三：

将含SO₄^2-3.7％，CO₃^2-1.9％，Li⁺0.1％，Mg²⁺0.3％的原始卤水加入氯化钙反应，固液分离 后，卤水强制蒸发，冷却，析出以硫酸镁和氯化镁为主要成分的固体，其液相组成为含镁1.1 ％，含锂0.9％的液体，蒸发结晶析出的固体经洗涤后，锂含量为0.02％。

实施例四：

将含SO₄^2-3.7％，CO₃^2-1.9％，Li⁺0.1％，Mg²⁺0.3％的原始卤水加入石灰水反应，固液分离 后，卤水强制蒸发，冷却，析出以硫酸镁和氯化镁为主要成分的固体，其液相组成为含镁0.7 ％，含锂0.4％的液体，蒸发结晶析出的固体经洗涤后，锂含量为0.02％。

实施例五：

将含SO₄^2-4.1％，B₂O₃1.7％，Li⁺0.4％，Mg²⁺10.7％的原始卤水加入盐酸反应，固液分离去 除B₂O₃后，卤水强制蒸发，冷却，析出以硫酸镁和氯化镁为主要成分的固体，其液相组成为 含镁6.2％，含锂2.3％的液体，蒸发结晶析出的固体经洗涤后，锂含量为0.02％。

实施例六：

将含K⁺2.1％，SO₄^2-2.9％，Cl^-15％Li⁺0.04％，Mg²⁺1.6％的原始卤水，通过自然蒸发，依 次去除钾石盐，泻利盐，光卤石等含钾、镁元素盐后，在Li⁺析出之前，加入盐酸、氯化钙 与卤水反应，反应完成后固液分离，卤水经多次强制蒸发，冷却，析出以硫酸镁和氯化镁为 主要成分的固体，其液相组成为含镁3.3％，含锂2.7％的液体，蒸发结晶析出的固体经洗涤 后，锂含量为0.02％。