[发明专利]一种采用吸附和煅烧方法从卤水中制备碳酸锂的方法

说明书

一种采用吸附和煅烧方法从卤水中制备碳酸锂的方法，包含：在带有颗粒吸附剂的收集器的吸附‑脱吸模组中，使用颗粒吸附剂吸附原料卤水中的锂；从颗粒吸附剂中脱吸氯化锂获得含有氯化镁和氯化钙杂质的初级氯化锂溶液；初级氯化锂溶液采用离子交换除杂去除杂质，获得氯化锂溶液；浓缩氯化锂溶液，并得到单水氯化锂；随后对单水氯化锂进行煅烧，煅烧包括如下步骤：工序一：进行石灰石热分解，生成生石灰，和CO₂；工序二：用NH₃和CO₂的气体混合物碳化LiCl成品溶液，得到固相的目标产物Li₂CO₃。

技术领域

本发明涉及无机吸附剂领域，特别的，是从含锂盐湖水中提取锂元素并煅烧制备获得碳酸锂的方法。

技术背景

以前，锂盐是从含锂的固体矿物(锂辉石、锂云母、透锂长石)，还有从含锂的液态矿物原料(湖卤水、盐湖卤水、深层地下卤水)中提取的。

随着锂电池的普及，锂盐的需求量猛增，锂盐生产商更倾向选择液态矿物原料，因为使用这种形态的原料可以使企业创造更高的经济效益且对环境更加友好。

从含锂的液态矿物原料中制取锂盐的技术都是以浓缩锂浓缩物为基础。而通过不断的盐析出卤水中的成分(NaCl、KCl、KCl·MgCl₂·6H₂O、MgCl₂·6H2O)，浓缩传统的含锂液态矿物原料(含少量钙和镁的天然氯化钠型卤水)和用同样的方法浓缩原料卤水至LiCl的含量到达峰值，如果想继续讲锂盐的浓度提高，随后就会带来一个严重的问题，也即出现复合盐LiCl·MgCl₂·7H₂O、LiCl·CaCl₂·5H₂O沉淀。

向锂浓缩物中加入氧化钙，在有SO4_2-离子的情况下，可以沉淀出Ca₂SO₄和Mg(OH)₂，从而除去卤水中的钙和镁。用这种方法除去锂浓缩物中的杂质后，通过蒸馏获得氯化锂高浓度溶液。为获得高纯度氯化锂，还必须分离出杂质硼，用高分子醇萃取的方法从氯化锂高浓度溶液除去以硼酸形式存在的硼，接着在用化学方法除去氯化锂高浓度溶液中的钙和镁。

随后可以通过电解等方式，进一步的提纯LiCl溶液，现有技术在这方面进行了大量的探索研究。

目前已经具有从卤水中直接提取锂以得到锂浓缩物的方法的专利，通过使用铝锂成分物质，在离子交换树脂孔中可以形成微晶态锂铝。

为提取含锂卤水以便获得高纯度锂溶液，合成铝锂复合物的方法也被提出。使用这种方法会获得带有结构缺陷的LiCl·2Al(HO)₃·mH₂O成分的化合物。

本发明通过研究发现，对于铝锂复合物进行改进，可以获得更为高效的锂吸附成分，从而更高效的从卤水中提取锂元素。目前存在的问题是：吸附剂的锂吸附量普遍比较低。通过与卤水作用，在进行水的解析和洗涤前，锂吸附剂的含锂量大约为7.0至8.0mg。从而生产效率较低。

在吸附完成后，一般来说，获得LiCl并非最终目的。常用的原材料还有碳酸锂。因此，还涉及将LiCl通过煅烧方法获得碳酸锂。

发明内容

一种采用吸附和煅烧方法从卤水中制备碳酸锂的方法，包含：在带有以颗粒吸附剂收集器的吸附-脱吸浓缩模组中，使用颗粒吸附剂吸附原料卤水中的锂；

从颗粒吸附剂中脱吸氯化锂获得含有氯化镁和氯化钙杂质的初级氯化锂溶液；

初级氯化锂溶液采用离子交换除杂去除杂质，获得氯化锂溶液；

浓缩氯化锂溶液，并得到单水氯化锂；

随后对单水氯化锂进行煅烧，煅烧包括如下步骤：