[发明专利]一种碳酸锂的制备工艺

说明书

本发明公开了一种碳酸锂的制备工艺，包括如下步骤：步骤S1除杂浓缩工序：盐湖卤水除杂浓缩后，形成含锂浓缩液；步骤S2碳化沉锂工序：向步骤S1的含锂浓缩液中加入尿素法生产联二脲过程中的副产物十水碳酸钠晶体形成反应液，初始状态时，反应液中碳酸钠与锂的摩尔比为1.2～1.6：2，经反应后生成碳酸锂沉淀；步骤S3后序处理工序：分离出步骤S2生成的碳酸锂沉淀，经洗涤、干燥得到碳酸锂产品。本发明利用尿素法生产联二脲的副产物十水碳酸钠晶体，解决了对该物料的回收利用问题，节省了其长途运输成本。同时也节省了碳酸锂的制备成本，具有较高的经济效益。采用本发明的制备工艺，还能得到高质量的碳酸锂产品，利于后期使用。

技术领域

本发明涉及卤水提锂的技术领域，具体涉及一种碳酸锂的制备工艺。

背景技术

锂是自然界中最轻的金属，具有高比热、高电导率和化学活性强等独特的物理化学特性，有着广泛的用途。目前，锂金属及其化合物在玻璃陶瓷、电解铝、润滑脂、空调制冷和有机合成、冶金、医药、化工、试剂等传统工业领域的应用持续增长，在铝锂合金、锂电池和核聚变等民用工业、高科技和军工领域的应用也得到迅猛扩大。因其在锂电池方面的应用，锂金属还被称为“21世纪能源新贵”。

目前，从自然界中提取锂的最普遍的方法是矿石提锂法，该法是指以锂辉石、锂云母等固体锂矿石为原料，生产碳酸锂和其他锂产品，锂辉石是主要的含锂矿物之一，又称α型锂辉石，理论含锂量为3.75％。矿石提锂法包括石灰石烧结法和硫酸法，基于成本和工艺的考虑，现普遍采用的是硫酸法，其工艺是将α型锂辉石焙烧至1000℃左右时，使其转变为β型锂辉石，然后将β型锂辉石与硫酸混合，经酸化焙烧，生成可溶硫酸锂，通过浸出得到硫酸锂溶液，经净化、蒸发浓缩、沉锂干燥后制得初级碳酸锂产品。该方法经过50多年的发展工艺已经成熟，但是在该方法中，硫酸只能浸出β型锂辉石，而不能与α型锂辉石反应，因此，需首先通过高温焙烧将α型锂辉石转化为结构较为疏松的β型锂辉石，因此从反应原理的角度考虑，无法降低硫酸法提锂工艺所花费的成本。且目前国内锂盐生产及装备水平参差不齐，多数企业装备落后，污染严重，不利于硫酸法的广泛开展。

盐湖卤水中锂资源占自然界锂资源总量的70～80％，因此，从盐湖卤水中提取锂是当今提锂工艺的主攻方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳酸锂的制备工艺，用于解决现有的矿石提锂法成本高、工艺复杂、污染严重的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳酸锂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1除杂浓缩工序：

将盐湖卤水除杂浓缩后，形成含锂浓缩液；

步骤S2碳化沉锂工序：

向所述含锂浓缩液中加入碳酸钠物料形成反应液，反应初始状态时，所述反应液中碳酸钠与锂的摩尔比为1.2～1.6：2，经反应后，在所述反应液中生成碳酸锂沉淀，

其中，所述碳酸钠物料为尿素法生产联二脲过程中的副产物十水碳酸钠晶体；

步骤S3后序处理工序：

分离出所述碳酸锂沉淀，经洗涤、干燥后得到最终产物碳酸锂产品。

优选地，所述步骤S1除杂浓缩工序包括如下步骤：

步骤a1：将所述盐湖卤水送入装有锂吸附剂的吸附-脱附装置内，经过吸附、淋洗和脱附操作，制得锂脱附液；

步骤b1：通过阳离子交换树脂去除所述锂脱附液中的镁离子，制得除杂液；

步骤c1：采用反渗透浓缩工序和蒸发浓缩工序对所述除杂液实现浓缩，形成含锂浓缩液。

进一步，步骤S1中所述含锂浓缩液的锂浓度为20～25g/L。