[发明专利]一种纯化氯化锂原液的方法以及制备金属锂的方法

说明书

本发明涉及化学纯化领域，具体涉及一种纯化氯化锂原液的方法以及制备金属锂的方法。主要包括利用含有离子交换树脂的吸附系统对氯化锂原液进行吸附，得到杂质检测达标的氯化锂溶液。通过离子交换树脂分别与氯化锂原液中的钠、钾、镁、钙、铝、铁等阳离子以及硼酸根、硫酸根等阴离子分别进行离子交换进而纯化氯化锂原液。该方法操作简单、不用添加新的有机溶剂、工艺稳定，投资小，运行该方法的费用低，节约了生产成本以及生产时间。

技术领域

本发明涉及化学纯化领域，具体涉及利用一种纯化氯化锂原液的方法以及制备金属锂的方法。

背景技术

工业氯化锂(纯度99.5％以下)中的杂质主要是钙、铁、镁、硼、钠、钾、硫酸根、碳酸根等杂质。这些杂质是有害杂质，熔盐电解时将进入产品金属锂中，或对电解过程产生有害影响。除去这些杂质难度很大。

目前，世界上众多的研究者对氯化锂提纯方法进行了大量的工作，至此，常规化学化工的提纯方法，诸如共沉淀、分步结晶、溶剂萃取等工艺方法，对氯化锂提纯不是达不到深度除钾、钠、钙等杂质。或者在技术上可行，但是成本高，经济上不可行。或者采用大量的异丙醇对卤水进行溶解后再进行结晶，异丙醇易燃、易挥发且有微毒性，生产成本高，不利于工业上氯化锂溶液的提纯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯化氯化锂原液的方法，该方法操作简便、快捷、耗时短，不用采用额外的有机溶剂，降低生产成本并且工艺稳定。

本发明的另一目的在于提供一种制备金属锂的方法，通过离子交换树脂得到符合国家标准以及生产需求的氯化锂溶液，而后进行熔盐电解符合标准的氯化锂溶液，得到纯度高的金属锂。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种纯化氯化锂原液的方法，包括以下步骤：利用含有离子交换树脂的吸附系统对氯化锂原液进行吸附，得到杂质检测达标的氯化锂溶液。

在本发明较佳实施例中，上述吸附系统包括沿氯化锂原液流经方向依次设置的第一吸附系统、缓冲箱、第二吸附系统。第一吸附系统的出水口与缓冲箱的进水口连通。缓冲箱的出水口与第二吸附系统的进水口连通。

在本发明较佳实施例中，上述第一吸附系统包括沿氯化锂原液流经方向依次设置的第一阳离子交换树脂层、第一阴离子交换树脂层。上述第二吸附系统包括沿氯化锂原液流经方向依次设置的第二阳离子交换树脂层、第二阴离子交换树脂层。

在本发明较佳实施例中，上述第一阳离子交换树脂层和第二阳离子交换树脂层的离子交换树脂均为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。上述第一阴离子交换树脂层和第二阴离子交换树脂层的离子交换树脂均为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。

在本发明较佳实施例中，上述第一阳离子交换树脂层与第一阴离子交换树脂层的体积比为1:1.1-1:1.3。上述第二阳离子交换树脂与第二阴离子交换树脂的体积比为1:1.1-1:1.3。

在本发明较佳实施例中，上述第一吸附系统、缓冲箱以及第二吸附系统均处于密封状态。

在本发明较佳实施例中，上述第一吸附系统和第二吸附系统均通过再生液冲洗再生。

在本发明较佳实施例中，上述氯化锂原液为盐湖水或者氯化锂反应原液。其中，氯化锂反应原液主要由碳酸锂和盐酸进行酸化反应制成。

一种制备金属锂的方法，利用上述述的纯化氯化锂原液的方法制备得到杂质含量少的氯化锂溶液，而后进行熔盐电解得到纯度高、杂质含量低的金属锂。