[发明专利]一种基于盐湖矿石、锂聚合物以及锂辉石组合的碳酸锂制备方法

说明书

本发明涉及碳酸锂生产技术领域，特别是一种基于盐湖矿石、锂聚合物以及锂辉石组合的碳酸锂制备方法，包括以下步骤：将锂辉石依次经过煅烧、冷却，加入锂聚合物与煅烧后的锂辉石破碎、细磨、加酸反应、冷却、调浆，浸出，压滤机压榨分离，加入盐湖矿石，净化、过滤、苛化，再冷冻分离硫酸钠，蒸发浓缩、碳化、离心干燥、气流粉碎等工艺步骤而得碳酸锂。本发明将锂辉石、锂聚合物和盐湖矿石混合生产碳酸锂，增加资源利用率，缓解锂辉石紧张对生产的影响，解决了锂矿石资源不足的困境，增加生产线抵抗资源不足的风险，采用品质更高的锂聚合物和盐湖矿石与锂辉石混合作为原料，在前期处理时，工艺条件相比于单用锂辉石作为原料时的工艺条件更加宽泛。

技术领域

本发明涉及碳酸锂生产技术领域，特别是一种基于盐湖矿石、锂聚合物以及锂辉石组合的碳酸锂制备方法。

背景技术

碳酸锂可用于制陶瓷、药物、催化剂等，也是常用的锂离子电池原料。作为锂离子电池的正极材料，电解液使用的高纯级碳酸锂越来越受到人们的重视。目前生产碳酸锂的方法有以锂辉石为原料生产碳酸锂、盐湖卤水提锂、从海水中提取碳酸锂。该工艺是以锂辉石和盐湖矿石为原料，经过高温煅烧转型，冷却，球磨，酸化焙烧，冷却，调浆，浸出压榨分离，冷冻分离硫酸钠，蒸发、碳化、离心干燥等工艺步骤生产碳酸锂。

然而锂辉石资源不足，亟需寻找新型矿源，以满足生产需要。盐湖矿石Li₂SO₄·H₂O含量达到80.1～92.1％，平均含量为85.1％，现有技术中，用盐湖矿石生产出来的锂产品一般仅为工业级，从该路径生产电池级产品经济性制约因素较多。

以锂辉石作为原料制备碳酸锂，由于其原料品质不高，工艺条件较为严苛，生产难度大，而且产生的废渣多，资源利用率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于盐湖矿石、锂聚合物以及锂辉石组合的碳酸锂制备方法，将锂辉石、锂聚合物和盐湖矿石混合生产碳酸锂，增加资源利用率，缓解锂辉石紧张对生产的影响，解决了锂矿石资源不足的困境，增加生产线抵抗资源不足的风险。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于盐湖矿石、锂聚合物以及锂辉石组合的碳酸锂制备方法，包括以下步骤：

S1、将锂辉石依次经过煅烧、冷却后，得到锂辉石焙料，加入锂聚合物，锂聚合物的重量占锂辉石焙料重量的20～80％，锂聚合物与锂辉石焙料混合后破碎、细磨、加酸反应、冷却，待加酸反应的产物冷却到≤90℃之后用水调成浆液，浆液固含量为10％～70％；

S2、在上述浆液中加入碳酸钙浆液搅拌浸出，在浸出槽中的温度≤60℃，pH为5.5～6，浸出20分钟后加入氧化钙将pH调节至8～9，之后使用压滤机过滤，过滤清液中加入盐湖矿石，控制混合物料Li2O浓度在30～48g/L，混合后的液体使用氢氧化锂母液或者氧化钙进行净化，调节pH值至9～12，并除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙；

S3、将上述过滤清液再次过滤，得到净化液和净化滤渣，净化液使用碱性溶液进行苛化，苛化后的溶液pH为11～14，温度为常温；

S4、将上述苛化后的溶液过滤，得到苛化液和苛化滤渣，苛化液中氢氧化锂Li2O当量含量控制在30～75g/L，苛化液经过精密过滤器进行过滤，除去部分钙离子；

S5、过滤后的苛化液到冷冻车间冷冻分离出十水硫酸钠以及氢氧化锂溶液，冷冻温度为-5～-20℃；

S6、十水硫酸钠通过蒸发浓缩提纯，加热取出结晶水得到无水硫酸钠，加热温度在200℃～800℃，氢氧化锂溶液经过精密过滤器过滤除掉一部分钙离子，然后进行蒸发浓缩，浓缩后的粗品氢氧化锂溶液结晶、离心、重新热熔、精密过滤器过滤，过滤后再由MVR蒸发浓缩，得到精品氢氧化锂料浆；