[发明专利]一种提取铝电解质中锂盐的方法

说明书

本发明涉及铝电解质处理技术领域，提供了一种提取铝电解质中锂盐的方法，本发明先将含有锂元素的铝电解质粉末进行数次碱浸，碱浸过程使含有锂元素的铝电解质中的锂元素转化为LiF沉淀，经酸浸将LiF沉淀转化为可溶性锂盐；然后调节可溶性锂盐的pH值为10～12，此pH值范围能够使后续向三次滤液中通入二氧化碳时将可溶性锂盐转化为碳酸锂沉淀。本发明将碱浸得到滤液合并后调节pH为8～10，并控制反应的温度和时间，在此pH值、反应温度和时间的范围下能够保证冰晶石析出，得到高纯度的冰晶石。本发明提供的方法利用碱浸和酸浸提取铝电解质中锂盐，能有效提取电解质中的的锂元素，同时得到纯度很高的铝电解质冰晶石。

技术领域

本发明涉及铝电解质处理技术领域，尤其涉及一种提取铝电解质中锂盐的方法。

背景技术

近年来，随着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，因此大量中低品位铝土矿被开采并用于制备冶金级氧化铝。但是中低品位的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得到铝土矿中，锂盐含量较高。这种锂盐含量较高的氧化铝用于电解铝生产时，锂盐随氧化铝一起进入到铝电解槽中，并不断在电解质中积累，随着生产的持续，锂盐在电解质中的含量增加，从而使电解质组份发生连续变化。随着电解质中锂的含量逐步升高，电解质初晶温度逐渐降低，在这样条件下，过热度有时可以升高到30℃以上。过热度过高，炉帮形成困难，已形成的炉帮变薄，影响铝电解槽的稳定运行和降低铝电解槽的寿命。随着锂含量增加，铝电解质对氧化铝溶解度降低，这样会造成电解质中氧化铝含量降低，影响铝电解。而随着工业技术的发展，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。因此，通过采用合适的工艺提取回收电解质中的锂元素，不仅对于铝电解生产的影响具有重要意义，还能够将提取的锂盐用于锂电池等领域。

目前，从铝土矿中的提取回收锂盐的方法通常采用硫酸溶液将铝电解质中的锂盐浸出，但是这种方法不仅将锂盐浸出，还能将铝电解质中的其他组分浸出，后续锂盐与其他组分分离困难，得到的锂盐的纯度较低。现有技术中还通过采用其他的方式去除铝土矿中的锂盐，比如中国专利CN107974565A公开了一种铝电解质中锂元素选择性硝酸浸出的方法，但是这种方法锂盐的溶出率有待改善。并且，目前从铝土矿中的提取回收锂盐的方法通常聚焦于锂盐的回收，而在回收过程中废弃物还有大量的有益组分，这些有益组分不能得到很好的回收，会造成资源的浪费。此外，在从铝土矿中的提取回收锂盐过程中还存在有毒气体，如HF排放量高的缺点，存在不环保的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提取铝电解质中锂盐的方法，本发明提供的方法不仅有毒气体排放量少，而且能够从铝电解质中提取高纯度锂盐，还能够提取出高纯度冰晶石。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种提取铝电解质中锂盐的方法，包括以下步骤：

(1)将含有锂元素的铝电解质粉末与氢氧化钠溶液混合，进行碱浸后过滤，得到一次滤液和一次滤渣；

(2)将所述步骤(1)得到的一次滤渣与氢氧化钠溶液混合，进行碱浸后过滤，得到二次滤液和二次滤渣；将所述二次滤渣与氢氧化钠溶液混合，进行碱浸后过滤，重复将滤渣与氢氧化钠溶液混合进行碱浸后过滤的操作，至不产生滤渣为止，得到最终滤液；

(3)将所述步骤(1)～(2)得到的所有滤渣与酸液混合，进行酸浸后过滤，得到三次滤液和三次滤渣；

(4)将所述步骤(3)得到三次滤液的pH值调节为10～12，得到碱性混合液，向所述碱性混合液中通入二氧化碳，至所述碱性混合液中的沉淀不再增加为止，进行固液分离后得到碳酸锂；

(5)将所述步骤(1)～(2)得到的所有滤液的pH值分别调节为8～10，在50～90℃下，反应12～24h，得到冰晶石。