[发明专利]一种盐湖卤水镁锂分离方法

说明书

技术领域

本发明属于盐湖卤水中镁锂分离技术领域，具体涉及一种高效分离溶液中镁锂的方法。

背景技术

锂作为一种重要的新能源材料，在汽车、风电、IT等领域应用广泛。目前国际市场对锂产品的需求量以平均每年10％以上的速度持续增长，导致锂产品市场价格成倍暴涨。

盐湖中蕴藏有全球70％以上的锂资源，从盐湖卤水中提锂已经成为国内外生产锂盐的主要途径。我国盐湖卤水资源丰富，在世界已探明的锂资源储量中居第二位，其中液态矿锂资源占我国锂资源的80％左右。但是我国的大部分盐湖卤水存在高镁低锂的特点，镁锂比大于30(质量比)，少量锂离子与大量镁离子共存，且镁离子和锂离子的性质相似，这使从高镁锂比盐湖卤水中提锂成为公认的技术难题，严重制约了我国锂资源的开发利用。

目前，盐湖提锂工艺主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法和膜法等。沉淀法提锂技术成熟，但不适合处理含大量镁离子的卤水及低锂卤水；溶剂萃取法选择性好，但萃取剂挥发性大、易于发生乳化、泡沫现象，工程实施效果较差；吸附法也存在吸附剂损率高、稳定性差、吸附时间长等问题；煅烧浸取法可较好分离镁锂，但能耗高，经济效益不理想；膜法从盐湖卤水中分离镁和浓缩锂的效果较好，但膜属于易耗品，成本高、目前技术还有待完善。

专利CN1618997A用氨、碳酸氢铵和氢氧化钠作沉淀剂对盐湖卤水镁进行三段沉淀除镁，可很好地实现镁锂的分离。但该法沉淀剂耗用量大，含镁副产物太多难市场销售，且工艺复杂、生产成本极高，并存在较大的环境污染的问题。专利CN106629790A采用植酸盐(钠盐、钾盐、铵盐)沉淀镁离子，沉淀物用酸分解后用阴离子交换树脂回收植酸盐；吸附在树脂上的植酸根阴离子经碱液洗出，稀盐酸调节pH后循环使用。该方法的缺点是植酸盐价格很贵，采用阴离子交换树脂回收植酸盐，植酸盐回收工艺复杂，使提锂成本增高。

本发明根据植酸提取原理，提出一种新的盐湖卤水中镁锂离子分离方法，即用植酸沉淀卤水中的镁离子，在一定的pH下，形成植酸镁沉淀，再用酸溶解该沉淀，然后用阳离子交换树脂交换吸附脱出该溶解液中的镁离子，得到的植酸溶液直接循环用于沉淀卤水中镁离子，该阳离子交换树脂用酸洗脱再生，循环使用。该方法工艺简单，镁锂分离彻底，沉淀剂植酸的价格远低于植酸盐的价格，且可循环使用，具有成本低、工艺简单的特点。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种盐湖卤水高效分离镁锂的方法，实现特别是高镁锂比盐湖卤水中镁锂的分离。本方法流程短，操作简便，植酸可循环使用，生产成本低，易于工业应用。

本专利提出一种盐湖卤水镁锂分离方法，将植酸加入含镁、锂的盐湖卤水中沉淀镁离子，以回收锂离子；所述盐湖卤水为任意比例含有镁离子和锂离子的卤水，如盐湖原卤水，或经蒸发浓缩后的卤水，或经提钾后的老卤中的一种或几种的混合卤水。

所述的盐湖卤水镁锂分离方法，将植酸溶液在常温下加入含镁锂的卤水，植酸加入量按溶液中镁离子: 植酸(摩尔比)＝1-6:1的比例加入；植酸浓度为5-50％(质量百分比)，并用氢氧化钠溶液调节pH值4.0-8.0 之间，优选6.0-7.0。

所述的盐湖卤水镁锂分离方法，植酸溶液加入到含镁锂溶液中，在室温下搅拌反应10-150min，产生沉淀，过滤该悬浊液，可得富锂溶液和沉淀物。

所述的盐湖卤水镁锂分离方法，沉淀镁离子过滤后的富锂溶液可用于生产碳酸锂、氯化锂等产品。

所述的盐湖卤水镁锂分离方法，沉淀镁离子所得沉淀物用盐酸溶解，将溶解液通过强酸性阳离子交换树脂以吸附其中的镁离子，得到的植酸溶液循环返回用于沉淀镁离子。

所述的盐湖卤水镁锂分离方法，用盐酸溶液再生负载镁离子的树脂，所得的溶液可用于生产镁盐；再生后的树脂循环用于吸附镁离子。

本发明的优点在于：

1.植酸对镁离子形成溶解度很低的络合物沉淀，脱镁率达99％以上，而锂离子仍以离子形式存在于溶液中，从而达到镁锂分离的目的；

2.本方法可用于处理不同镁锂比的卤水，也可以处理不同类型的卤水的原卤水和经浓缩后的老卤等；

3.本方法用强酸性阳离子交换树脂回收植酸，回收液植酸可直接循环使用，且其价格远低于植酸盐；本工艺镁锂分离效率高，操作简单，易于工业化应用。

附图说明

见说明书附图

图1是本发明从盐湖卤水中分离镁锂的工艺流程示意图。