[发明专利]锂浸出液的浓缩方法

说明书

本发明公开了一种锂浸出液的浓缩方法，所述锂浸出液是指其中的可溶性盐含量≥60000mg/L且水不溶物的质量百分含量不低于0.1％的液体，该方法步骤包括：1)除杂过程：通过化学方法使所述锂浸出液中的Si、Al、Ca²⁺、Mg²⁺转化为沉淀，过滤掉所述沉淀后即得到第一浓缩液；2)降温过程：将所述第一浓缩液的温度降至25‑40℃；3)浓缩过程：对降温后的第一浓缩液进行过滤，得到浓缩锂浸出液；所述的浓缩锂浸出液中的可溶性盐含量≥130000mg/L。在除杂过程和浓缩过程中增加降温过程，可以延长后续过滤设备的过滤介质的使用寿命，提升生产效率，节能环保。

技术领域

本发明涉及锂生产领域，具体涉及一种锂浸出液的浓缩方法。

背景技术

锂是一种重要的战略性资源物质，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂制品的基础材料，因而成为了锂行业中用量最大的锂产品，其他锂产品其本上都是碳酸锂的下游产品。碳酸锂的生产工艺根据原料来源的不同可以分为盐湖卤水提取和矿石提取。从矿石中提取锂资源的历史悠久，技术也较成熟，主要生产工艺有石灰烧结法和硫酸法，其中硫酸法是目前使用的最主要的方法。目前的硫酸法工艺步骤如下：锂矿石的细磨、焙烧、酸浸、除杂、过滤、蒸发浓缩、沉锂、分离洗涤、干燥。本申请人研究发现，上述工艺存在以下缺点：一是由于除杂后的系统温度较高，这使得过滤过程中过滤介质的使用寿命较短；二是过滤环节的过滤精度较低，过滤之后锂浸出液中杂质含量较高，导致后续产品品质较低；三是在蒸发浓缩环节用时长、浓缩效率低、耗能高，导致生产锂的成本大大增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种浓缩效果优异的锂浸出液的浓缩方法。

为了解决上述现有技术的问题，本发明采用以下技术方案实现：

本发明的第一种锂浸出液的浓缩方法，所述锂浸出液是指其中的可溶性盐含量≥60000mg/L且水不溶物的质量百分含量不低于0.1％的液体，该方法步骤包括：1)除杂过程：通过化学方法使所述锂浸出液中的Si、Al、Ca²⁺、Mg²⁺转化为沉淀，过滤掉所述沉淀后即得到第一浓缩液；2)降温过程：将所述第一浓缩液的温度降至25-40℃；3)浓缩过程：对降温后的第一浓缩液进行过滤，得到浓缩锂浸出液；所述的浓缩锂浸出液中的可溶性盐含量≥130000mg/L。传统的工艺是将除杂后的锂浸出液直接通入后续的过滤设备，长时间与较高温度的锂浸出液接触会显著缩短过滤介质的寿命，导致频繁停车以更换过滤介质，因此，在除杂过程和浓缩过程中增加降温过程，可以延长后续过滤设备的过滤介质的使用寿命，提升生产效率，节能环保。

进一步，所述降温过程采用换热器。换热器可以采用现有技术中的间壁式换热器或其他构造的换热器。所述间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。间壁式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。进一步，所述降温过程的冷却方式为水冷、风冷或汽化冷却。具体采用何种冷却方式，可以根据企业的特殊性进行选择，例如，当选择水冷时，冷却介质为水且可循环使用。

进一步，所述换热器的第一浓缩液出液口出液口处设有第四阀门。当检测到降温后的第一浓缩液的温度未在25-40℃内时，则关闭阀门，待降至25-40℃之内时再开启第四阀门。

进一步，所述除杂过程包括以下步骤：1)调节所述锂浸出液的pH值为9-10，得到第一碱液；2)对所述第一碱液进行过滤，得到第二碱液；3)将所述第二碱液的pH调节为12-13，然后加入碳酸钠，得到第三碱液；4)对所述第三碱液进行过滤，得到第一浓缩液。所述步骤1)和2)可以去除锂浸出液中的Si和Al，所述步骤3)和4)可以去除锂浸出液中的Ca²⁺和Mg²⁺。经过除杂后所得第一浓缩液中不仅杂质含量显著减少，而且浓缩液的硬度显著降低，可以减缓在后续的管道和设备中形成水垢，从而减少管路及设备维护周期，延长使用寿命、提升生产效率。