一种用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法与流程

1.本发明涉及盐湖卤水处理并制备无机锂盐的技术领域，尤其涉及一种用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法。

背景技术：

2.我国盐湖卤水资源丰富，主要包括氯化物型、硫酸盐型等盐湖。目前国内盐湖卤水资源主要集中分布于青海和西藏地区，具有高镁锂比、低锂含量的特点。由于锂和镁在化学周期表中呈对角线关系，物理、化学性质相近，因此实现盐湖卤水中镁锂的高效分离成为开发我国盐湖锂资源的关键问题。
3.目前，盐湖卤水实现镁锂分离通常以除镁或提锂为主要工艺路线，常用的主要方法包括沉淀法、吸附法、溶剂萃取法、膜法等。
4.1. 沉淀法：沉淀法是利用盐湖卤水经过多级盐田蒸发浓缩得到老卤，再经过除硼、除钙镁等分离工序，用纯碱沉淀锂，从而得到li2co3产品。该工艺提锂成本低，工艺简单且主要适用于低镁锂比的盐湖卤水。
5.2. 吸附法：吸附法是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂，通过吸附和解吸过程使锂离子和其他离子实现分离的目的。主要用于低品位的高镁比卤水中提锂。
6.3. 溶剂萃取法：盐湖卤水萃取技术具有工艺简单，萃取效率高，易于操作等优点，但萃取剂的选择和环境问题对于该技术的应用产生了一定程度上的制约。
7.4. 膜法：膜法是近年来新开发出的一种提锂技术，在盐湖卤水提锂领域具有广阔的应用前景。对于高选择性、低能耗和循环性能良好的膜材料的选择是该工艺工业化应用的关键所在。

技术实现要素：

8.基于此，本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的在于提出一种工艺简单、操作简便、li
+
回收率高的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法。
9.本发明的一种用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，包括以下步骤：步骤a：将盐湖卤水送入盐田进行一次蒸发，通过浓缩盐湖卤水并析出混合盐来降低镁锂比，蒸发的终点为卤水中的一水硫酸锂（li2so4·
h2o）的饱和点，得到一次盐田蒸发卤水，一次蒸发卤水的锂浓度控制在5~10g/l，镁锂比降至8~12；步骤b：取样分析一次蒸发卤水中的硫酸根含量，往一次蒸发卤水中添加石灰乳，充分搅拌混合后分离沉淀物，控制分离后的卤水中的so
42-含量在2g/l以下，此时添加的石灰乳中钙和一次蒸发卤水中的硫酸根摩尔比为0.95~1.05；步骤c：将分离后的一次蒸发卤水继续送入盐田进行二次蒸发，继续析出混合盐来降低镁锂比，蒸发的终点为卤水中的氯化镁和氯化镁复盐（licl
·
mgcl2·
7h2o）的饱和点，得到二次盐田蒸发卤水，二次蒸发卤水的锂浓度控制在12~18g/l，镁锂比降至5~8；步骤d：将分离后的二次蒸发卤水添加沉淀剂a，在蒸发器中通过蒸发浓缩，沉淀分
离钾镁复盐，进一步降低镁锂比，得到的一次除镁卤水的锂浓度控制在20~28g/l，镁锂比继续降至3~5；步骤e：将分离后的一次除镁卤水再次添加沉淀剂a，在蒸发器中通过蒸发浓缩，沉淀分离钾镁复盐，再一次降低镁锂比，得到的二次除镁卤水的锂浓度控制在40~48g/l，镁锂比最终降至1~2；步骤f：将分离后的二次除镁卤水添加沉淀剂b，充分混合均匀后，除去溶液中的钙镁离子，沉淀后分离钙镁渣，得到精制卤水；步骤g：将分离后的精制卤水，在蒸发器中进行蒸发浓缩，最终得到licl产品。
10.进一步的，所述步骤d中使用的沉淀剂a为氯化钾、硫酸钾等钾盐中的一种。
11.进一步的，所述步骤d、步骤e中的沉淀分离的钾镁复盐可以重复回收利用，并返回用于步骤d、步骤e中。
12.进一步的，所述步骤f中使用的沉淀剂b为氢氧化钠、碳酸钠等中的一种。
13.本发明的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，盐湖卤水经过盐田蒸发析出钠钾盐、钾镁混盐后，得到老卤。再通过添加沉淀剂，使得mg
2+
进一步形成钾镁复盐的形式与卤水中li
+
进行分离，从而将盐湖老卤中的镁锂比进一步降至1~2。老卤再经过除杂、蒸发后冷却结晶后析出nacl和kcl、再通过强制蒸发浓缩至licl饱和，进而可用于生产氯化锂等产品。
14.本发明的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，相对于现有技术的优点是：工艺简单，操作简便，li
+
回收率高，镁锂比可降至1~2。制备的氯化锂产品纯度高，结晶性好，适合工业化生产。
附图说明
15.图1为本发明的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法的工艺流程图。
具体实施方式
16.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
17.请参阅图1，本发明提供一种用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，包括以下步骤：步骤a：将盐湖卤水送入盐田进行一次蒸发，通过浓缩盐湖卤水并析出混合盐来降低镁锂比，蒸发的终点为卤水中的一水硫酸锂（li2so4·
h2o）的饱和点，得到一次盐田蒸发卤水，一次蒸发卤水的锂浓度控制在5~10g/l，镁锂比降至8~12；步骤b：取样分析一次蒸发卤水中的硫酸根含量，往一次蒸发卤水中添加石灰乳，充分搅拌混合后分离沉淀物，控制分离后的卤水中的so
42-含量在2g/l以下，此时添加的石灰乳中钙和一次蒸发卤水中的硫酸根摩尔比为0.95~1.05；步骤c：将分离后的一次蒸发卤水继续送入盐田进行二次蒸发，继续析出混合盐来降低镁锂比，蒸发的终点为卤水中的氯化镁和氯化镁复盐（licl
·
mgcl2·
7h2o）的饱和点，得到二次盐田蒸发卤水，二次蒸发卤水的锂浓度控制在12~18g/l，镁锂比降至5~8；
步骤d：将分离后的二次蒸发卤水添加沉淀剂a，在蒸发器中通过蒸发浓缩，沉淀分离钾镁复盐，进一步降低镁锂比，得到的一次除镁卤水的锂浓度控制在20~28g/l，镁锂比继续降至3~5；步骤e：将分离后的一次除镁卤水再次添加沉淀剂a，在蒸发器中通过蒸发浓缩，沉淀分离钾镁复盐，再一次降低镁锂比，得到的二次除镁卤水的锂浓度控制在40~48g/l，镁锂比最终降至1~2；步骤f：将分离后的二次除镁卤水添加沉淀剂b，充分混合均匀后，除去溶液中的钙镁离子，沉淀后分离钙镁渣，得到精制卤水；步骤g：将分离后的精制卤水，在蒸发器中进行蒸发浓缩，最终得到licl产品。
18.进一步的，所述步骤d中使用的沉淀剂a为氯化钾、硫酸钾等钾盐中的一种。
19.进一步的，所述步骤d、步骤e中的沉淀分离的钾镁复盐可以重复回收利用，并返回用于步骤d、步骤e中。
20.进一步的，所述步骤f中使用的沉淀剂b为氢氧化钠、碳酸钠等中的一种。
21.其中，所述盐湖卤水为氯化物型盐湖卤水，具体请参阅表1：表1 实施例盐湖卤水组成（单位：g/l）名称li
+
mg
2+
na
+k+
so
42-cl-b-盐湖卤水0.304.84.22.75.822.50.30实施例1：本实例的原料为阿根廷北部某地区的氯化物型盐湖卤水。将盐湖卤水通过日晒自然蒸发至氯化锂和氯化镁复盐的饱和点时，取样分析卤水中的硫酸根含量，按照钙离子与硫酸根离子1:1质量摩尔比加入石灰乳，充分反应后形成caso4·
2h2o沉淀。经过固液分离后，将得到的卤水再次通过日晒自然蒸发至镁锂比4.95。将分离得到的二次蒸发卤水送入蒸发器，添加沉淀剂a后进行蒸发浓缩，固液分离钾镁复盐后，将得到一次除镁卤水再次送入蒸发器，添加沉淀剂a后进行二次蒸发浓缩，固液分离钾镁复盐后得到二次除镁卤水。此时二次除镁卤水中mg/li比降至1.32，li离子的直接收率为68.03%。蒸发实验结果见表2。
22.表2 盐湖卤水蒸发浓缩试验结果-1实施例2本实例的原料为阿根廷北部某地区的氯化物型盐湖卤水。将盐湖卤水通过日晒自然蒸发至氯化锂和氯化镁复盐的饱和点时，取样分析卤水中的硫酸根含量，按照钙离子与硫酸根离子1:1质量摩尔比加入石灰乳，充分反应后形成caso4·
2h2o沉淀。经过固液分离后，将得到的卤水再次通过日晒自然蒸发至镁锂比5.01。将分离得到的二次蒸发卤水送入
蒸发器，添加沉淀剂a后进行蒸发浓缩，固液分离钾镁复盐后，将得到一次除镁卤水再次送入蒸发器，添加沉淀剂a后进行二次蒸发浓缩，固液分离钾镁复盐后得到二次除镁卤水。此时二次除镁卤水中mg/li比降至1.23，li离子的直接收率为65.50%。蒸发实验结果见表3。
23.表3 盐湖卤水蒸发浓缩试验结果-2实施例3本实例的原料为阿根廷北部某地区的氯化物型盐湖卤水。将盐湖卤水通过日晒自然蒸发至氯化锂和氯化镁复盐的饱和点时，取样分析卤水中的硫酸根含量，按照钙离子与硫酸根离子1:1质量摩尔比加入石灰乳，充分反应后形成caso4·
2h2o沉淀。经过固液分离后，将得到的卤水再次通过日晒自然蒸发至镁锂比5.37。将分离得到的二次蒸发卤水送入蒸发器，添加沉淀剂a后进行蒸发浓缩，固液分离钾镁复盐后，将得到一次除镁卤水再次送入蒸发器，添加沉淀剂a后进行二次蒸发浓缩，固液分离钾镁复盐后得到二次除镁卤水。此时二次除镁卤水中mg/li比降至1.20，li离子的直接收率为67.10%。蒸发实验结果见表4。
24.表4 盐湖卤水蒸发浓缩试验结果-3将蒸发得到的二次除镁卤水经过深度除杂、蒸发浓缩后得到氯化锂产品，产品成分分析见表5。
25.表5 氯化锂产品组成成分（单位：wt%）名称主含量mg
2+
ca
2+k+
na
+
so
42-氯化锂产品98.84《0.0010.0080.150.150.004本发明的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，盐湖卤水经过盐田蒸发析出钠钾盐、钾镁混盐后，得到老卤。再通过添加沉淀剂，使得mg
2+
进一步形成钾镁复盐的形式与卤水中li
+
进行分离，从而将盐湖老卤中的镁锂比进一步降至1~2。老卤再经过除杂、，蒸发冷却结晶后析出nacl和kcl后，再强制蒸发浓缩至licl饱和，进而可用于生产氯化锂等产品。
26.本发明的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，相对于现有技术的优点是：工艺简单，操作简便，li
+
回收率高，镁锂比可降至1~2。制备的氯化锂产品纯度高，结晶性好，适合工业化生产。
27.上述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a：将盐湖卤水送入盐田进行一次蒸发，通过浓缩盐湖卤水并析出混合盐来降低镁锂比，蒸发的终点为卤水中的一水硫酸锂（li2so4·
h2o）的饱和点，得到一次盐田蒸发卤水，一次蒸发卤水的锂浓度控制在5~10g/l，镁锂比降至8~12；步骤b：取样分析一次蒸发卤水中的硫酸根含量，往一次蒸发卤水中添加石灰乳，充分搅拌混合后分离沉淀物，控制分离后的卤水中的so
42-含量在2g/l以下，此时添加的石灰乳中钙和一次蒸发卤水中的硫酸根摩尔比为0.95~1.05；步骤c：将分离后的一次蒸发卤水继续送入盐田进行二次蒸发，继续析出混合盐来降低镁锂比，蒸发的终点为卤水中的氯化镁和氯化镁复盐（licl
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mgcl2·
7h2o）的饱和点，得到二次盐田蒸发卤水，二次蒸发卤水的锂浓度控制在12~18g/l，镁锂比降至5~8；步骤d：将分离后的二次蒸发卤水添加沉淀剂a，在蒸发器中通过蒸发浓缩，沉淀分离钾镁复盐，进一步降低镁锂比，得到的一次除镁卤水的锂浓度控制在20~28g/l，镁锂比继续降至3~5；步骤e：将分离后的一次除镁卤水再次添加沉淀剂a，在蒸发器中通过蒸发浓缩，沉淀分离钾镁复盐，再一次降低镁锂比，得到的二次除镁卤水的锂浓度控制在40~48g/l，镁锂比最终降至1~2；步骤f：将分离后的二次除镁卤水添加沉淀剂b，充分混合均匀后，除去溶液中的钙镁离子，沉淀后分离钙镁渣，得到精制卤水；步骤g：将分离后的精制卤水，在蒸发器中进行蒸发浓缩，最终得到licl产品。2.如权利要求1所述的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，其特征在于：所述步骤d中使用的沉淀剂a为氯化钾、硫酸钾等钾盐中的一种。3.如权利要求2所述的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，其特征在于：所述步骤d、步骤e中的沉淀分离的钾镁复盐可以重复回收利用，并返回用于步骤d、步骤e中。4.如权利要求3所述的用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法，其特征在于：所述步骤f中使用的沉淀剂b为氢氧化钠、碳酸钠等中的一种。

技术总结

本发明提供一种用于中镁锂比盐湖卤水锂镁分离的方法。所述方法的工艺流程为：卤水通过盐田蒸发析出钠钾盐、钾镁混盐后得到卤水，通过添加沉淀剂经过1~4次蒸发浓缩进一步析出钾镁复盐，过滤后的母液再经过除杂、蒸发冷却结晶后析出NaCl和KCl、再通过强制蒸发浓缩至LiCl饱和，可用于直接生产LiCl产品。本发明通过添加沉淀剂可避免盐湖卤水经过多级蒸发出现MgCl2·