[发明专利]从含锂卤水中制备高纯氯化锂的方法

说明书

技术领域

本发明属于萃取化学，化工技术领域，具体涉及一种从含锂卤水中除钙、提取制备高纯锂盐的方法。

背景技术

能源危机已日益威胁社会的稳定可持续发展，锂是“工业味精”，在冶金，汽车和医药有广泛应用，此外锂还是一种高能量密度的电能载体，已成为减少环境污染，改变能源结构的战略金属，被称为“二十一世纪的能源金属”，战略地位显著。目前高纯锂盐在电子新材料和新能源等高新技术领域的应用不断扩大，在锂电池，医药等行业有广泛的应用，锂动力汽车的兴起，使得对纯锂盐的需求更加紧迫。盐湖锂资源占全球锂储量的60％以上，盐湖卤水中锂资源的利用是世界各国的开发热点，我国盐湖锂资源丰富，盐湖锂资源的开发利用对我国具有重要的战略意义。盐湖卤水中高纯锂盐的开发更有效的利用盐湖锂资源。

目前萃取法是盐湖卤水锂提取的有效方法，目前萃取法从盐湖卤水中提起锂的工艺技术相关专利有：1963年Robert D就采用尿素酮类萃取剂从碳酸盐湖中提取锂(US3306712A)，1987年中国科学院青海盐湖研究所黄师强等人发以磷酸三丁酯为萃取体系中盐湖卤水中提取锂(CN1005145B),江南大学李在均采用TBP-离子液体萃取体系分离盐湖卤水中锂(CN1017678 0A),中国科学院盐湖研究所李海明以TBP-CON-KS萃取体系分离卤水中的锂离子(CN1016984 88A)，中国科学院有机化学研究所还有以TBP和酰胺类萃取体系分离卤水中锂离子的研究(CN20121016 4159)。

针对以上专利的研究，我国高锂镁比的卤水中锂资源的提取，萃取法是有效的分离方法，其中萃取法中磷酸三丁酯(TBP)的萃取体系其萃取方法较为有效，该方法大致采用萃取-反萃工艺过程，其中专利CN87103431报道了萃取-洗涤-反萃-洗酸工艺分离卤水锂资源，专利CN20121005 5323在专利CN87103431的基础上增加了碱金属氯化物或碱土金属转相的工艺。

但是,我国部分盐湖卤水中还含有大量的钙离子，TBP体系对钙离子的分离系数低，最终产品中钙离子会大量富集在产品中，大大降低了产品的纯度，仍需对反萃后的产品溶液进行后处理。如CN102992358专利中公开的采用沉淀并过滤滤渣方法得到高纯的锂盐产品。类似沉淀过滤的方法，工艺相对复杂，成本较高。

发明内容

为解决目前的从含锂卤水中提取制备高纯锂盐的方法面临钙离子难以脱除，成本过高和过程复杂问题，本发明的目的是提供一种低成本的从含锂卤水中制备高纯锂盐的方法，可大大降低萃取法提取锂离子的工艺中钙离子的浓度，进而提高产品锂盐的纯度。

本发明所公开的从含锂卤水中制备高纯氯化锂的方法，包括：

萃取步骤，向含锂卤水中添加FeCl₃和萃取剂磷酸三丁酯(TBP)，进行锂的萃取后得到负载锂的萃取体系以及萃取水相；

钙脱除步骤，采用含锂水溶液与负载锂的萃取体系混合，使含锂水溶液中的锂与负载锂萃取体系中的钙离子进行混合萃取，将萃取体系中的钙离子置换为锂离子，得到负载高纯锂的萃取体系和交换后的水相溶液；

反萃步骤，采用交换段得到的负载高纯锂的萃取体系与盐酸溶液进行反萃，得到反萃取后萃取剂及高纯氯化锂水相，氯化锂水相蒸干后获得高纯锂盐。

进一步的，钙脱除步骤中含锂水溶液中的溶质为锂盐，锂盐的浓度为0.1-10mol/L。

进一步的，锂盐选自氯化锂、硫酸锂、硝酸锂、溴化锂、磷酸锂中的一种或几种。

进一步的，钙脱除步骤中萃取剂体系与含锂水溶液的体积比为1：10至50：1。优选的，萃取剂体系与含锂水溶液的体积比为1：1至25：1。

进一步的，钙脱除步骤采用的含锂水溶液中还添加有盐酸溶液。

进一步的，含锂盐水溶液中盐酸的最高浓度为8mol/L。、

进一步的，钙脱除步骤上交换反应时间为0.2～30分钟。

进一步的，钙脱除步骤中得到的含钙水相溶液进一步应用到萃取步骤中，与含锂卤水混合后继续萃取，使锂重新进入萃取体系中。

进一步的，萃取剂磷酸三丁酯的浓度为30～100％，稀释剂为磺化煤油、航空汽油或芳香烃。

相较于现有技术，本发明所具有的有益效果是：

1)本发明通过采用含锂水溶液与萃取体系中的钙离子进行交换，降低萃取体系中钙离子的浓度，再通过反萃后，将萃取体系中的锂盐反萃，制备高纯锂盐。

2)在钙脱除步骤中，还可以向含锂水溶液中添加盐酸溶液，以促进分相。