[发明专利]一种铝电解质中锂元素选择性硫酸浸出的方法

说明书

本发明公开一种铝电解质中锂元素选择性硫酸浸出的方法，涉及铝电解质提取回收技术领域。其包括以下步骤：S1、将含有锂元素的铝电解质粉碎并筛分；S2、将硫酸与水混合，并调整酸溶液pH值小于5，电位0.1‑0.3V之间；S3、将铝电解质加入到酸溶液中，搅拌并加热进行浸出，反应温度为30‑95℃，铝电解质加入量依据氟离子浓度和酸度控制，酸度为pH值小于5，氟离子浓度大于0.3g/L；S4、反应结束后，将混合液进行过滤、洗涤，得到滤液和过滤物；S5、滤液用于提取锂元素，过滤物经洗涤、干燥，返回电解铝厂生产电解质，和/或，返回浸出过程中。本发明选择性浸出锂盐，回收高附加值锂盐，同时得到纯度较高适用于铝电解质生产的工业电解质，电解铝生产的能耗和提取成本低。

技术领域

本发明涉及铝电解质提取回收技术领域，涉及一种采用硫酸选择性浸出铝电解质中锂元素的方法。

背景技术

我国电解铝工业的迅速发展，对铝土矿资源的需求量急剧增加。我国高品位铝土矿已经面临枯竭，只有大量的中低品位铝土矿被开釆利用，生产冶金级氧化铝。这种中低品位铝土矿中含有大量的碱金属元素，特别是我国铝土矿主要产区的铝土矿中，锂盐含量较高。大量含有锂盐的氧化铝作为原料用于电解铝生产，导致铝电解槽中的电解质成分发生变化，锂盐在电解质中大量富集，降低电解质初晶温度和氧化铝溶解度，造成铝电解温度下降，炉底沉淀增加，电流效率下降，吨铝能耗增加，直接影响我国铝电解工业的经济效益，是我国铝电解工业亟待解决的问题。因此去除铝电解质中的锂元素，对我国铝电解工业的发展具有重要意义。于此同时，锂盐的工业应用领域不断扩展，如锂电池、铝锂合金、溴化锂空调、原子能工业、有机合成等，对锂盐的需求迅猛发展，锂资源也面临挑战。如果能将含铝电解质作为锂盐资源，提取其中的锂盐，对我国锂盐工业的发展也具有重要意义。

目前，采用硫酸溶液可以使将铝电解质中的锂盐浸出，但是这种浸方式不仅会浸出锂盐，而且会将铝电解质中的所有组分都浸出出来，如此，不仅增加了酸消耗量，而且后续的锂盐与其他组分分离困难，造成生产成本的大幅度增加。

综上所述，亟需提出一种能够选择性浸出锂盐，回收高附加值锂盐，同时得到纯度较高适用于铝电解质生产的工业电解质，降低电解铝生产的能耗，降低综合平均提取费用的铝电解质中锂元素选择性硫酸浸出的方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种铝电解质中锂元素选择性硫酸浸出的方法，该方法能够有效提取电解质中的锂元素，回收高附加值锂盐，同时得到纯度较高适用于铝电解质生产的工业电解质，降低电解铝生产的能耗和提取成本。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种铝电解质中锂元素选择性硫酸浸出的方法，包括以下步骤：

S1、将含有锂元素的铝电解质粉碎并筛分；

S2、将硫酸与水混合，并调整酸溶液的pH值小于5，电位在0.1-0.3V之间；

S3、将步骤S1处理后的铝电解质加入到步骤S2得到的酸溶液中，搅拌并加热进行浸出，在浸出过程中，反应温度为30-95℃，铝电解质的加入量依据溶液中氟离子浓度和酸度综合控制，其中，酸度为pH值小于5，氟离子浓度大于0.3g/L；

S4、反应结束后，将反应后的混合液进行过滤、洗涤，得到反应后一次滤液和一次过滤物；

S5、一次滤液用于提取锂元素，一次过滤物经洗涤、干燥，返回电解铝厂用于铝电解质生产，和/或，返回浸出过程中。

根据本发明，在步骤S1中，所述铝电解质粉碎后，过80-200目筛进行筛分。

根据本发明，在步骤S1之前，所述铝电解质为其与添加剂混合，并焙烧后得到的改变锂盐物相为可溶性锂盐的铝电解质。