盐湖卤水提锂技术综述.docx

盐湖卤水提锂技术文件综述 1.从盐湖卤水中提取碳酸锂的生产工艺 初期的锂盐多半从矿石中提取，但跟着高品位锂矿石的不停减少 和矿石提锂的成本不停提升，盐湖提锂渐渐惹起人们的关注。盐湖提 锂是从上个世纪70年月开始研发，到90年月外国企业在盐湖提锂技 术上获得了打破，盐湖资源获取综合利用，经核算后，其碳酸锂的生 产成本大大低于矿石提锂，推进了盐湖提锂的发展。当前盐湖提锂的 生产工艺主要有溶剂萃取法、积淀法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法 和电渗析法等。 1.1溶剂萃取法 溶剂萃取技术是利用锂离子在液相和有机相中分派比不一样而使 锂离子获取纯化或浓缩。因为锂离子的水合能力很强，所以在萃取时 往常要加入盐析剂来降低锂离子的水合能力。从卤水中萃取锂的系统 能够分为单调萃取系统和共同萃取系统。最典型的萃取系统是磺化煤 油萃取系统，其基来源理以下： - - (1-1) FeCl3+Cl=FeCl4 + - 萃(取) (1-3) 2TBP+Li+FeCl4 =LiFeCl4·2TBP ·2TBP+HCl=HFeCl·2TBP+LiCI反(萃) (1-4) LiFeCl4 4 式中FeCl为络合剂；TBP为萃取剂；HCl为反萃剂，浓度为6-9mol/L。 3 经过多级萃取、反萃，获取氯化锂溶液，除杂浓缩后用碳酸钠沉锂制 取碳酸锂。 此方法的长处是锂萃取率高，镁锂分别成效好，能够从高镁/ 锂比盐湖卤水中提取碳酸锂，并且在工艺上可行； 其弊端是萃取剂价钱昂贵且损失严重，萃取过程中需办理的 卤水量大，设施腐烛较大，在生产过程中简单对盐湖和周边 地域造成污染。 1.2积淀法 积淀法是向卤水中加入积淀剂制备碳酸锂的方法，主要包含碳酸 盐积淀法、铝酸盐积淀法和硼锂共积淀法。 (1)碳酸盐积淀法： 碳酸盐积淀法从卤水中提取碳酸锂己经实现了工业化应用，其工艺方法是先将卤水蒸发浓缩，再经酸化脱硼，而后除掉节余的钙镁等 杂质离子，最后加入碳酸钠积淀析出碳酸锂。美国Minsal企业第一应用此方法开发Atacama盐湖，其生产工艺流程如图1-1所示。 该工艺主要办理镁含量较低的卤水，办理高镁/锂比卤水耗碱量过大。经过近些年不停的改良，该方法已成为从镁含量较低的卤水中提取锂盐的主要方法。 最近几年来，已有将该方法用于从高镁/锂比水中提锂的有关报导：第一将盐湖晶间卤水进行自然蒸发浓缩，先析出部分氯化钠；而后持续蒸发浓缩，析出氯化钾和节余的氯化钠；再加入积淀剂除镁、钙等离子，液固分别后将滤液LiCl浓度浓缩至100g/L以上，最后以碳酸 钠为积淀剂，使锂以碳酸锂的形式析出。 该工艺长处是可操作性强，利用日晒浓缩，既有益于降低能 耗，又便于实现工业化； 弊端是流程较长，锂的收率不高。 (2)铝酸盐积淀法 该方法的基来源理: Al(0H)3+LiCl+nH20=LiCl·Al(0H)3.nH20(积淀锂) (1-4) LiClAl(0H)·3.nH20+H20=xLiCl+(1-x)LiClAl(0H)·3·(n+l)H2O(洗脱锂)(1-5) LiCl·Al(0H)3.nH20为固体不溶物，青海大柴旦盐湖利用此方法 生产碳酸锂，其工艺流程如图1-2所示，按铝锂质量比13-15配比加 入A1(0H)3。 铝酸盐积淀法的长处是锂积淀率和镁分别率高，产品碳酸锂纯度较好； 其主要弊端是淡水和碳酸钠耗费量大、能耗高、工序许多、周期较长。 (3)硼锂共积淀法 硼锂共积淀法的重点是控制卤水的酸性环境，经过加入积淀剂使 硼锂共积淀，而后经过水浸使硼锂分别，其工艺流程如图1-3所示。 该工艺锂的收率到75%-85%，碳酸锂产品达工业一级，拥有镁锂分别 成效好、易于工业化等长处，为硫酸亚镁型盐湖资源的综合利用供给 了新方法。 1.3吸附法 吸附法是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂，再将锂 离子洗脱下来，达到使锂离子和其余离子分别的目的。关于高镁/锂比盐湖卤水，吸附法与其余方法对比有较大的优胜性。此法工艺简单,选择性好，锂回收率高。吸附法的重点是制备性能优秀的吸附剂，它一方面要求吸附剂拥有优秀的选择性，能清除卤水中大批共存的碱金属和碱土金属离子的扰乱；另一方面还要求吸附剂吸附/洗脱性能稳固，制备简单，价钱廉价，能大规模操作使用，并且对环境无污染。 依据吸附剂种类能够把吸附法分为有机离子吸附法和无机离子吸附法。 有机离子吸附法即利用有机离子树脂直接从卤水中吸附锂。青海钾肥厂用何氏HF树脂对晒光炉石后的老卤进行中型实验，结果表示此工艺成本过高，应用远景小。 无机离子吸附法是依靠无机离子吸附剂对锂离子特定的记忆效 应和选择性，主要包含无定型氢氧化物吸附剂、层状吸附剂和离子筛型吸附剂。 (1)无定型氢氧化物吸附剂 无定型氧氧化物吸附剂的表面富含大批羟基，表面轻基简单和溶 液中阳离子形成配合物，其吸附